謎の高エネルギー放射線が太陽から検出され、天文学者らは困惑している。これは地球上の生命に脅威をもたらすものではないが、この発見は太陽内部のモデルをひっくり返す可能性がある。
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太陽からの謎の高エネルギー放射線を観測
太陽は主に赤外線、可視光、紫外線の波長で輝いていますが、先駆的なガンマ線望遠鏡による最近の観測では、太陽がさらに高いエネルギーで動作している可能性があることが示唆されています。これらの手がかりを追跡するために、科学者たちはメキシコの高高度水チェレンコフ（HAWC）天文台で太陽を6年間観察した。そして、地球上の可視光線の1兆倍もの強力なガンマ線が初めて観測されました。
科学雑誌「Physical Review Letters」に掲載された研究論文には次のように述べられています。
太陽円盤発光の謎が深まった。 TeV範囲における太陽ガンマ線の異常な過剰を説明する枠組みの改訂の必要性を強調。
— 引用:物理的なレビューレター
「太陽円盤放出の謎は深まり、テラ電子ボルト（TeV）範囲であっても太陽からのガンマ線の異常な過剰を説明できる枠組みを再検討する必要性が浮き彫りになっている（Physical Review Letters）。」
「太陽はマルチメッセンジャー天体物理学において最も広範囲に研究されている天体の1つであるが、高エネルギー太陽放射の謎を解明するには決定的な新しい研究が必要である」と研究者らは述べた。独自の機器は太陽エネルギー範囲の上限を探します。従来の望遠鏡とは異なり、HAWC は 300 個の大型水槽を使用しており、それぞれの水槽には 200 トンの精製水が入っており、複雑なセンサー ネットワークによって監視されています。この珍しい検出器は、宇宙粒子、宇宙を駆け巡る謎の超高エネルギー粒子、電線など、宇宙の最もエネルギーの高い領域からのガンマ線やその他のメッセンジャー、宇宙線などを捕捉するように設計されています。これは、TeV 範囲で太陽を観測できる数少ない探査機の 1 つであり、その広い視野と高い実行速度により、空を移動する太陽を継続的に観測することができます。
HAWC 共同研究チームは主に太陽系の遠方で発生する高エネルギー現象に焦点を当てていますが、NASA のフェルミ ガンマ線宇宙望遠鏡は、TeV の 1,000 倍低いギガ電子ボルト (GeV) 範囲の太陽放射を検出しました。ガンマ線の放出に注目して、研究チームは太陽を研究することにしました。科学者らは、遠い辺境からの宇宙線が太陽に衝突し、太陽表面の粒子と相互作用するときにこれらの明るいガンマ線が生成されると信じているが、この遭遇の正確な性質は不明であり、詳細はとらえどころのないままである。
新しい研究は、2014年11月から2021年1月までの高エネルギー太陽の観測データに基づいている。太陽は極小期と極大期を含む 11 年周期で活動し、激しいフレア、頻繁な太陽嵐、豊富な黒点が特徴です。 HAWC の観測中、太陽は太陽周期の最も静かな段階にあったにもかかわらず、最大 10 TeV のエネルギーを持つ記録的な量のガンマ線を放出しました。この強烈な輝きの原因はまだ不明です。とはいえ、高エネルギー放射線の生成に重要な役割を果たしていると思われる太陽の強力な磁場の今後の研究により、ガンマ線の謎の起源が解明されるかもしれない。
「観測された磁束は太陽の端で予想されていたよりも2桁近く高く、磁場が磁束の調節と強化に重要な役割を果たしていることを示唆している」と研究チームは述べている。 「太陽圏、特にフェルミによって観測された予想外に明るい GeV ガンマ線放射の謎を解明すること。HAWC の TeV 観測」は、太陽が非常にエネルギーが高く、異常に明るいガンマ線源であることを示しています。 」
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