Ученые обнаружили, что гамма-лучи с наивысшими энергиями появляются тогда, когда звезда должна быть наименее активной, - пишет sciencenews.org со ссылкой на Physical Review Letters.
Также зафиксировано, что солнце в целом выделяет больше гамма-излучения высокой энергии, чем прогнозировалось. Данное исследование впервые изучает гамма-лучи на протяжении всего солнечного цикла - 11-летнего периода возрастания и убывания солнечной активности.
По словам исследователей, тот факт, что гамма-лучи были наиболее активными в период солнечного минимума, связан с деятельностью солнечных магнитных полей.
«Я почти уверен, что магнитные поля здесь гораздо более мощные, изменчивые и причудливые по форме, чем мы ожидаем», - говорит астрофизик Джон Биком из Университета штата Огайо в Колумбусе.
Солнечные высокоэнергетические гамма-лучи не производятся непосредственно звездой. Свет запускается космическими лучами - протонами, которые просачиваются сквозь пространство с известными в природе наивысшими энергиями. Космические лучи ударяются о солнечные протоны, в процессе чего и производятся высокоэнергетические гамма-лучи.
Все эти гамма-лучи заблудились бы в Солнце, если бы не магнитные поля. Известно, что магнитные поля берут заряженные частицы, подобные космическим лучам, и вращают их, как дом в торнадо. Теоретики предсказывали, что космические лучи, траектории которых были сбиты запутанной массой магнитных полей на поверхности Солнца, должны посылать высокоэнергетические гамма-лучи, отскакивающие от Солнца, которые могут видеть астрономы.
Биком и его коллеги, возглавляемые астрофизиком Тимом Линденом из штата Огайо, изучили данные космического телескопа НАСА Fermi Gamma-ray с августа 2008 года по ноябрь 2017 года. Наблюдения охватывали период низкой солнечной активности в 2008 и 2009 годах, более высокой активности в 2013 году и снижение активности до минимума следующего цикла, который начался в 2018 году. Команда отслеживала количество солнечных гамма-лучей, излучаемых в секунду, а также их энергию и место появления на солнце.
Были обнаружены высокоэнергетические гамма-лучи, превышающие 50 миллиардов электрон-вольт или ГэВ – таких величин никто не предсказывал. Что еще более странно - лучи с энергией выше 100 ГэВ появились только во время минимальной солнечной активности. Один фотон, выпущенный в этот период, имел энергию до 467,7 ГэВ.
Самое неожиданное: видимо, солнце испускает гамма-лучи из разных частей поверхности в разные периоды цикла. Поскольку космические лучи, попадающие на солнце, поступают со всех сторон, ученые ожидали, что все солнце будет светиться в гамма-лучах равномерно. Но команда обнаружила, что во время солнечного минимума гамма-лучи исходили в основном из зоны экватора, а во время максимума солнечной активности они группировались вблизи полюсов.
«Все эти вещи более непостижимы, чем чьи-либо предсказания, -
говорит Биком. - И это означает, что магнитные поля должны быть
более таинственными, чем можно представить».
[Фото: sciencenews.org]
