Учёные раскрыли природу высокоэнергетических электронов, вызывающих гамма-излучение при солнечных вспышках

Исследователи из Центра солнечно-земных исследований Технологического института Нью-Джерси (NJIT-CSTR) объявили о значительном открытии в области солнечной астрономии. Учёные раскрыли природу высокоэнергетических частиц, ответственных за гамма-излучение, возникающее во время мощных солнечных вспышек. Речь идет о ранее не выделявшейся популяции электронов с энергиями в несколько мегаэлектронвольт, локализованной в короне Солнца.

Работа, опубликованная в журнале Nature Astronomy, основывается на анализе данных от одной из самых сильных солнечных вспышек, произошедшей 10 сентября 2017 года и классифицируемой как событие класса X8.2. В ходе исследования было установлено, что во время этой вспышки в верхних слоях солнечной атмосферы формируется компактная область, содержащая триллионы высокоэнергетических электронов, что несомненно меняет представления о механизмах, порождающих гамма-излучение.

Ключевым моментом исследования стало совмещение данных гамма-телескопа Fermi и массива радиотелескопов Expanded Owens Valley Solar Array (EOVSA) в Калифорнии. Fermi зафиксировал эволюцию гамма-излучения, тогда как EOVSA предоставил подробные микроволновые карты короны, что позволило выявить область, где микроволновое и гамма-излучение совпадают по пространственному распределению.

Учёные протестировали несколько гипотез о причинах образования высокоэнергетических электронов и пришли к выводу, что наиболее вероятен сценарий, в котором низкоэнергетические электроны теряют энергию быстро, в то время как более высокоэнергетические возможно остаются в этой области дольше. Полученные результаты могут значительно уточнить существующие физические модели солнечных вспышек и повысить точность прогнозов космической погоды, что имеет важное значение для работы спутников и других объектов, находящихся в космосе.

Новая задача для исследователей заключается в определении, представляют ли эти высокоэнергетические частицы исключительно электроны или также включают позитроны. Модернизация радиотелескопа EOVSA до конфигурации EOVSA-15 в ближайшие годы обещает расширить возможности исследований в этой области.

]]>