Güneş'ten yayıldığı şimdiye kadar görülen en enerjik ışık tespit edildi ve güneş fizikçilerinin çözmesi gereken yeni bir bulmaca ortaya çıktı.

Kuzey Amerika, Avrupa ve Asya'da 30'dan fazla kurum tarafından yürütülen 6 yıllık bir gözlem kampanyası, teraelektronvolt (TeV) aralığında güneş gama radyasyonunun ilk kez tespit edilmesiyle sonuçlandı.

Ancak, beklenenin aksine, bu durum artan güneş aktivitesiyle ya da herhangi bir güneş aktivitesiyle ilişkili değildi. Aksine, tespit sırasında Güneş oldukça sakindi ve mevcut Güneş modellerimiz bunu tam olarak açıklayamıyor.

Güneş, evrende üzerinde en yoğun çalışılan yıldızdır. Düşük frekanslı radyo dalgalarından evrendeki en enerjik ışık olan gama radyasyonuna kadar tüm spektrumu kapsayan gözlemlerimiz var. Tüm bunlara rağmen, evimizdeki yıldız hakkında bilmediğimiz çok şey var. Süreçleriyle ilgili ayrıntılar hala elimizden kaçıyor.

Manyetik alanların önemli olduğunu ve gözlemlediğimiz hemen hemen tüm güneş faaliyetlerinde çok önemli bir rol oynadığını biliyoruz, ancak mekanizmaları tam olarak anlaşılabilmiş değil. Daha derin bir anlayış kazanmak için Güneş'in yaydığı ışığı inceliyoruz.

Meksika'daki Yüksek İrtifa Su Çerenkov (HAWC) gözlemevi, uzaydan gelen ve Dünya atmosferiyle çarpışan gama ve kozmik radyasyonu incelemek için kullandığımız araçlardan biridir.

Atmosfer bu radyasyonun bize ulaşmasını engeller, ancak bunu yapmak karanlıkta tespit edilebilen yüksek enerjili parçacıklar üretebilir ve ana gama ışını enerjisi ve yönü bu tespitten hesaplanabilir.

Araştırmayı yürüten uluslararası HAWC İş birliği, "HAWC, Güneş'i TeV aralığında gözlemleyebilen az sayıdaki dedektörden biridir" diye yazıyor. "Geniş görüş alanı ve yüksek canlı zaman oranı, Güneş gökyüzünden geçerken sürekli pozlamaya izin veriyor."

Araştırmacılar, 2014 ile 2021 yılları arasında HAWC kullanılarak toplanan verilerde, Güneş yönünden gelen 0,5 ile 2,6 TeV (bir TeV bir trilyon elektronvolttur) arasında değişen emisyonlar tespit etti. Yeni analiz boru hattı, bu emisyonun 6,3 sigma olasılıkla Güneş'ten geldiğini belirledi.

Bu şimdiye kadar uzayda görülen en yüksek enerjili ışık değil. Bu rekor, birkaç yıl önce Yengeç Bulutsusu yönünden gelen 450 TeV gama ışını gözlemine ait. Ancak bu, kendi yıldızımız için yeni bir rekor.

Michigan Eyalet Üniversitesi'nde astroparçacık fizikçisi olan Mehr Un Nisa, "Altı yıllık verilere baktıktan sonra, bu fazla gama ışını ortaya çıktı" diyor.

"Bunu ilk gördüğümüzde, 'Bunu kesinlikle karıştırdık' dedik. Güneş bu enerjilerde bu kadar parlak olamaz."

Güneş'in bazen hırçınlaştığını biliyoruz. Güneş patlamaları ve koronal kütle atımları ile saldırır. Ancak Güneş sadece ışık yaymaz. Işık tarafından da vurulur. Geniş galaksiden gelen kozmik ışınlar sürekli olarak uzayda akar. Dünya'da bu kozmik ışınlar atmosferle etkileşime girerek bir gama ışını parıltısı üretir.

Benzer bir sürecin Güneş'te de gerçekleştiği düşünülmektedir. Galaktik kozmik ışınlar güneş atmosferindeki çekirdeklerle gigaelektronvolt (1 milyar elektronvolt) aralığında çarpışır.

Ekip TeV emisyonunun muhtemelen bu etkileşimin bir sonucu olduğunu düşünüyor. Ayrıca HAWC ve NASA'nın Fermi LAT gama ışını uzay teleskobu tarafından toplanan GeV verilerine de baktılar ve GeV emisyonunun Güneş'in sakin dönemlerinde beklenenden daha parlak ve bol olduğunu buldular.

Bilmediğimiz şey, emisyonun nasıl bu kadar parlak hale geldiği. Teorik modellerle uyuşmuyor. Güneş'in dağınık manyetik alanlarının ne kadar kötü olduğu göz önüne alındığında, bunların bir rol oynaması muhtemeldir. Nitekim bu yılın başlarında yayınlanan bir makalede, Güneş'in manyetik alanlarının kozmik ışın elektronlarının senkrotron gama radyasyonu üretmesi için hızlandırıcı görevi gördüğü öne sürülmüştü.

Ancak bunun tam olarak nasıl gerçekleştiğini belirlemek için daha fazla modelleme yapılması gerekecek.

HAWC İş birliği, "Güneş'teki kozmik ışın etkileşimlerinin modelleri... GeV aralığında Güneş'ten gözlemlenen gama ışını akısını zaten düşük tahmin ediyor" diye yazıyor. "Gözlemlerimiz, TeV aralığında da Güneş'ten gelen anormal gama ışını fazlalığını açıklayabilecek gözden geçirilmiş bir çerçeveye olan ihtiyacı vurgulamaktadır."

 

Kaynak: https://www.sciencealert.com/