Телескоп NuSTAR показує приховані викиди енергії на Сонці

Навіть у сонячний день очі людини не можуть побачити все світло, яке випромінює наша найближча зірка. Нове зображення демонструє частину цього прихованого світла, в тому числі високоенергетичне рентгенівське випромінювання, яке випромінює найгарячіший матеріал в атмосфері Сонця, за спостереженнями ядерного спектроскопічного телескопа НАСА (NuSTAR). Хоча обсерваторія зазвичай вивчає об’єкти за межами нашої Сонячної системи, як-от масивні чорні діри та колапсовані зірки, вона також надала астрономам інформацію про Сонце.

На зображенні вгорі дані NuSTAR представлені синім кольором і накладаються на спостереження рентгенівського телескопа (XRT) під час місії Hinode Японського агентства аерокосмічних досліджень, представлені зеленим кольором, і Асамблеї атмосферних зображень (AIA ) Обсерваторії сонячної динаміки NASA ( SDO ) представлений червоним кольором. Відносно невелике поле зору NuSTAR означає, що він не може бачити все Сонце зі своєї позиції на навколоземній орбіті, тому вид Сонця з обсерваторії насправді є мозаїкою з 25 зображень, зроблених у червні 2022 року.

Високоенергетичне рентгенівське світло, виявлене однією з цих обсерваторій, NASA NuSTAR, видно далі ізольованио. Також була додана сітка для позначення поверхні Сонця:

Високоенергетичне рентгенівське випромінювання, яке спостерігає NuSTAR, з’являється лише в кількох місцях в атмосфері Сонця. Навпаки, XRT від Hinode виявляє низькоенергетичне рентгенівське випромінювання, а AIA від SDO виявляє ультрафіолетове світло – довжини хвиль, які випромінюються по всій поверхні Сонця.

Погляд NuSTAR може допомогти вченим вирішити одну з найбільших таємниць найближчої до нас зірки: чому температура зовнішньої атмосфери Сонця, яка називається короною, досягає більше мільйона градусів – принаймні в 100 разів гарячіша за його поверхню. Це спантеличило вчених, оскільки тепло Сонця виникає в його ядрі та поширюється назовні. Це ніби повітря навколо вогню було б у 100 разів гарячішим за полум’я.

Наноспалахи

Джерелом тепла корони можуть бути невеликі виверження в атмосфері Сонця, які називаються наноспалахами. Спалахи — це великі спалахи тепла, світла та частинок, видимі для багатьох сонячних обсерваторій. Наноспалахи є набагато меншими подіями, але обидва типи виробляють матеріал навіть гарячіший за середню температуру корони. Регулярні спалахи трапляються не настільки часто, щоб утримувати корону при високих температурах, які спостерігають вчені, але наноспалахи можуть відбуватися набагато частіше – можливо, досить часто, щоб разом нагрівати корону.

Незважаючи на те, що окремі наноспалахи надто слабкі, щоб їх спостерігати серед палючого світла Сонця, NuSTAR може виявляти світло від високотемпературного матеріалу, який, як вважають, утворюється, коли велика кількість наноспалахів відбувається поблизу один від одного. Ця здатність дозволяє фізикам досліджувати, як часто виникають наноспалахи та як вони вивільняють енергію.

Спостереження, використані на цих зображеннях, збіглися з 12-м близьким наближенням до Сонця, або перигелію, сонячного зонда NASA Parker Solar Probe , який летить ближче до нашої зірки, ніж будь-який інший космічний апарат в історії. Спостереження за допомогою NuSTAR під час одного з проходів Паркера через перигелій дають змогу вченим пов’язати дистанційну активність в атмосфері Сонця з прямими зразками сонячного середовища, взятими зондом.