Tudomány-Tech
2023. augusztus 11. 21:46
A kutatók észrevették, hogy évek óta szokatlan sugarak érkeznek a Nap felől, amelyek bizonyos műszerekkel a Földről is mérhetők. Korábban azt hitték, hogy ezekből a sugárzásokból sokkal kevesebb van, és amúgy sem érik el a Földet. Mik ezek a sugarak és veszélyt jelentenek-e ránk?
A Nap sokkal meglepőbb dolgokra képes, mint ahogy azt eddig gondoltuk. Azt hittük, rájöttünk, hogyan működik, de ez koránt sincs így
– mondta Mehr Un Nisa, a Michigani Állami Egyetem posztdoktori kutatója.
Nisa az egyik szerzője annak a Physical Review Letters folyóiratban megjelent új cikknek, amely részletesen ismerteti a Földről is mérhető, valaha mért legnagyobb energiájú fény felfedezését.
Leegyszerűsítve arról van szó, hogy a Napunk olyan sugarakat bocsájt ki, amelyek létezéséről ugyan tudtak a kutatók, de arról fogalmuk sem volt, hogy ilyen sok van belőlük. Bár az említett nagy energiájú fény nem éri el a Föld felszínét, ezek a sugarak nyomot hagynak, amelyeket Nisa és kollégái észlelni tudtak.
Nisa szerint ezeket a minden eddiginél erősebb gamma-sugarakat azért tudták most mérni, mert olyan megfigyelési technikákkal rendelkeznek, amelyekhez hasonló technológia korábban nem állt a rendelkezésükre.
A légkörbe jutó, „levegőbe csapódó” gamma-sugarak utóhatásait úgy jellemezték, mint szabad szemmel láthatatlan részecskerobbanásokat. Amikor ezek a részecskék kölcsönhatásba lépnek a kísérleti telepen lévő víztartály vizével, akkor úgynevezett Cserenkov-sugárzást hoznak létre, ezt a sugárzást sikerült az obszervatórium műszereivel kimutatni.
Mi az a Cserenkov-sugárzás?
Ha egy szigetelőben a közegbeli fénysebességnél nagyobb sebességgel halad egy töltött részecske, akkor elektromágneses sugárzást bocsát ki kúp alakban. Ez a jelenség a Cserenkov-effektus, a kibocsátott sugárzás a Cserenkov-sugárzás.
A mérés és az ezzel kapcsolatos kutatás jó része a High Altitude Water Cherenkov Obszervatóriumban (HAWC) készült, ami egy gamma- és kozmikus sugárzást mérő kísérleti telep, amely a Sierra Negra vulkán oldalán fekszik nagyjából 4100 méteres tengerszint fölötti magasságban. Nisa és kollégái 2015-ben kezdték el az adatgyűjtést. 2021-ben a csapat elegendő adatot halmozott fel ahhoz, hogy a Nap gamma-sugarait kellő alapossággal vizsgálják.
Miután átvizsgáltuk az adatsorokat, azt hittük, hogy valamit elszámoltunk, az eddigi ismereteink alapán valószínűtlennek tűnt, hogy a Napunk ilyen többletsugárzással rendelkezik, pedig úgy látszik, ez a helyzet
– idézi a Phys.org Mehr Un Nisát.
De mit jelent ez pontosan? Napunk sugárzása jelentős, egyes sugaraknak magas az energiaszintje, míg más sugaraknak kisebb. A Nap nukleáris reakciói révén rengeteg látható fényt biztosít ezeket nevezzük a köznyelvben napsugárnak. Ezek a napsugarak körülbelül egy elektronvolt energiát hordoznak.
Összehasonlításképp: a Nisa és munkatársai által megfigyelt gamma-sugarak körülbelül egymilliárd elektronvolt energiájúak. A kutatási eredmények nemcsak a magas energiaszint miatt voltak meglepőek, hanem azért is, mert ezekből a sugarakból nagyon sokat „találtak”.
A kilencvenes években a kutatók azon állásponton voltak, hogy a Nap akkor képes gamma-sugarakat előállítani, amikor nagy energiájú kozmikus sugarak (olyan részecskék, amelyeket egy fekete lyuk vagy szupernóva gyorsít fel) protonokká zúzódnak szét az égitesten. Korábban azt gondolták, hogy ezek a sugarak nem érik el a Földet vagy legalábbis rendkívül nehezen lennének mérhetők.
Abban az időben nem volt olyan műszer, amely képes lett volna ilyen nagy energiájú gamma-sugarakat érzékelni, az első, több mint egymilliárd elektronvolt energiájú gamma-sugarakat a NASA Fermi gamma-űrteleszkópja észlelte 2011-ben. A következő néhány évben a Fermi-misszió megmutatta, hogy ezek a sugarak nemcsak magas energiájúak lehetnek, hanem azt is, hogy körülbelül hétszer több van belőlük, mint amennyivel a kutatók eredetileg számoltak.
A HAWC Együttműködés több mint 30 intézményt foglal magában Észak-Amerikában, Európában és Ázsiában, és ennek jelentős része az új dokumentum közel 100 szerzőjében képviselteti magát. Ide tartozik a Michigani Állami Egyetem végzős hallgatója, Daniel Salazar-Gallegos, James Linnemann emeritus professzor és Kirsten Tollefson, a fizika és csillagászat professzora, valamint az MSU Graduate School dékánhelyettese.
Jelenleg a felfedezés több kérdést vet fel, mint amennyi rejtélyt megválaszol. A szakértők most azon törik a fejüket, hogy ezek a gamma-sugarak pontosan hogyan érnek el ilyen nagy energiaszintet, és milyen szerepet játszanak a Nap mágneses mezői ebben a jelenségben
– mondta Nisa.
Nyitókép: illusztráció / Getty Images
Kövess minket, és értesülj a friss hírekről a Facebookon is!
Követem 
