Detekce gama záření označuje světlo s nejvyšší energií ze Slunce

Vědci zjistili, že Slunce produkuje světlo s vyšší energií, než se předpokládalo. Neobvyklý typ dalekohledu detekoval gama záření s energií přes 1 tera elektronvolt (TeV), což je nejméně pětkrát více energie, než bylo dříve známo.

Slunce vyzařuje světlo v širokém rozsahu energií, od infračerveného přes viditelné světlo až po ultrafialové. Dříve se předpovídalo, že Slunce může produkovat gama paprsky – elektromagnetické záření s nejvyšší energií – prostřednictvím interakcí s kosmickým zářením ze vzdálených zdrojů, ale ty by jen zřídka dosáhly Země, aby byly detekovatelné.

O několik desítek let později byly tyto gama paprsky nakonec detekovány vesmírným teleskopem NASA Fermi Gamma-ray Space Telescope v roce 2011. S přibývajícími pozorováními v průběhu let Fermi zjistil, že Slunce produkuje asi sedmkrát více gama paprsků, než se předpovídalo. Jejich energie byly detekovány až na 200 giga elektronvoltů (GeV), což je horní hranice, kterou může Fermi zachytit. Takže pro novou studii vědci použili jiný nástroj, který je citlivý za tímto limitem.

Dotyčný přístroj se nazývá High-Altitude Water Cherenkov Observatory (HAWC) a funguje způsobem, který se liší od vašeho běžného dalekohledu. Skládá se ze série 300 velkých nádrží naplněných 200 tunami vody. Když gama záření zasáhne molekuly v zemské atmosféře, vytvoří kaskádu částic s nižší energií a ty mohou interagovat s molekulami vody v těchto velkých nádržích. Citlivé přístroje sledují tyto interakce a vědci mohou pracovat zpětně, aby vypočítali energii původního gama záření.

Pomocí dat HAWC shromážděných v letech 2015 až 2021 vědci zjistili, že Slunce produkuje gama paprsky s energiemi daleko přesahujícími energii, kterou detekoval Fermi. Dosahovaly energií na stupnici TeV, s některými špičkami až téměř 10 TeV.

„Po zhlédnutí dat za šest let se objevil tento přebytek gama záření,“ řekl Mehr Un Nisa, odpovídající autor studie. „Když jsme to poprvé viděli, řekli jsme si: ‚Rozhodně jsme to zpackali. Slunce při těchto energiích nemůže být tak jasné.“

Ale samotné množství dat za těch šest let ukázalo, že tomu tak bylo. Jak přesně je Slunce produkuje, zůstává záhadou, říká tým, ale další výzkum bude zkoumat, jak se jejich energie dostává tak vysoko a jakou roli může hrát magnetické pole Slunce.

Výzkum byl publikován v časopise Dopisy fyzické revize.

Zdroj: Michigan State University