Bilim adamları bir güneş lekesinin üzerinde aurora benzeri radyo emisyonunu ortaya çıkardı

İçinde çalışma yayınlandı içinde Doğa AstronomiNew Jersey Teknoloji Enstitüsü’nün Güneş-Karasal Araştırma Merkezi’nden (NJIT-CSTR) gökbilimciler, güneş lekesi olarak bilinen, güneş üzerindeki nispeten karanlık ve soğuk bir bölgenin 40.000 km üzerinde meydana gelen olağanüstü aurora benzeri bir görüntünün ayrıntılı radyo gözlemlerine sahipler.

Araştırmacılar, yeni radyo emisyonunun, Dünya, Jüpiter ve Satürn çevresindeki gezegenlerin manyetosferlerinde ve bazı düşük kütleli yıldızlarda yaygın olarak görülen kutup ışığı radyo emisyonlarıyla ortak özellikler taşıdığını söylüyor.

Araştırmanın başyazarı ve NJIT-CSTR bilim insanı Sijie Yu’ya göre bu keşif, bu kadar yoğun solar radyo patlamalarının kökenine dair yeni bilgiler sunuyor ve büyük yıldız lekelerine sahip uzak yıldızlardaki benzer olayları anlamak için potansiyel olarak yeni yollar açıyor.

Yu, “Güneş lekesinden yayılan ve bir haftadan uzun süre devam eden tuhaf türde uzun süreli polarize radyo patlamaları tespit ettik” dedi. “Bu, tipik olarak dakikalar veya saatler süren tipik, geçici güneş radyo patlamalarından oldukça farklıdır. Bu, yıldızların manyetik süreçlerine ilişkin anlayışımızı değiştirme potansiyeline sahip heyecan verici bir keşif.”

Aurora Borealis veya Aurora Australis gibi Dünya’nın kutup bölgelerinin gökyüzünde görülebilen ünlü kutup ışığı gösterileri, güneş aktivitelerinin Dünya’nın manyetosferini rahatsız etmesiyle meydana gelir; bu, yüklü parçacıkların, manyetik alanın birleştiği Dünya’nın kutup bölgesine yağışını kolaylaştırır ve Yüksek atmosferde oksijen ve nitrojen atomlarıyla etkileşime girer. Kuzey ve güney kutuplarına doğru hızlanan bu tür elektronlar, birkaç yüz kHz civarındaki frekanslarda yoğun radyo emisyonları üretebiliyor.

Yu’nun ekibi, güneş yüzeyindeki manyetik alanların özellikle güçlü olduğu geçici olarak oluşan geniş bir güneş lekesi bölgesinde tespit edilen yeni gözlemlenen güneş radyosu emisyonlarının, daha önce bilinen güneş radyosu gürültü fırtınalarından hem spektral hem de zamansal olarak farklı olduğunu söylüyor.

Yu, “Uzaysal, zamansal ve uzamsal olarak çözümlenmiş analizimiz, bunların, yakınsak manyetik alan geometrileri içinde hapsolmuş enerjik elektronları içeren elektron-siklotron maser (ECM) emisyonundan kaynaklandığını gösteriyor” diye açıkladı.

“Güneş lekelerinin daha soğuk ve yoğun manyetik alanları, ECM emisyonunun oluşması için uygun bir ortam sağlıyor, gezegenlerin ve diğer yıldızların manyetik kutup başlıkları ile paralellikler çiziyor ve potansiyel olarak bu fenomeni incelemek için yerel bir güneş analogu sağlıyor.”

“Ancak, Dünya’nın auroralarından farklı olarak, bu güneş lekesi aurora emisyonları yüzbinlerce kHz’den kabaca 1 milyon kHz’e kadar değişen frekanslarda meydana gelir; bu, güneş lekesinin manyetik alanının Dünya’nınkinden binlerce kat daha güçlü olmasının doğrudan bir sonucudur.”

Kuzeybatı İsviçre Uygulamalı Bilimler Üniversitesi’nden (FHNW) bir bilim adamı ve çalışmanın ortak yazarı Rohit Sharma, “Gözlemlerimiz, bu radyo patlamalarının mutlaka güneş patlamalarının zamanlamasına da bağlı olmadığını ortaya koyuyor” diye ekledi. “Bunun yerine, yakındaki aktif bölgelerdeki ara sıra parlama aktivitesi, enerjik elektronları güneş lekesine sabitlenmiş büyük ölçekli manyetik alan döngülerine pompalıyor gibi görünüyor, bu da daha sonra bölgenin üzerindeki ECM radyo emisyonunu güçlendiriyor.”

“Güneş lekesi radyo aurorasının”, Yu’nun “kozmik deniz feneri etkisi” olarak tanımladığı şeyi üreten, güneşin dönüşüyle ​​​​senkronize olarak dönme modülasyonu sergilediği düşünülüyor.

Yu, “Güneş lekesi güneş diskinden geçerken, dönen yıldızlardan gözlemlediğimiz modüle edilmiş radyo auroraya benzer şekilde dönen bir radyo ışığı demeti yaratıyor” dedi. “Bu güneş lekesi radyo aurora, türünün ilk tespitini temsil ettiğinden, bir sonraki adımımız geriye dönük analiz içeriyor. Daha önce kaydedilen güneş patlamalarından bazılarının, bu yeni tanımlanan emisyonun örnekleri olup olmadığını belirlemeyi amaçlıyoruz.”

Güneş radyo emisyonları, daha zayıf da olsa, geçmişte gözlemlenen yıldız ışık emisyonlarına benzetilmektedir ve daha soğuk yıldızlardaki yıldız lekelerinin, tıpkı güneş lekeleri gibi, çeşitli yıldız ortamlarında gözlemlenen belirli radyo patlamalarının kaynakları olabileceğini düşündürmektedir.

“Bu gözlem, güneşten gördüğümüz radyo ECM emisyonlarının en açık kanıtlarından biridir. Karakteristikler, gezegenlerimizde ve diğer uzak yıldızlarda gözlemlenenlerin bazılarına benzemektedir; bu da bizi, bu modelin potansiyel olarak diğer yıldızlara da uygulanabileceği ihtimalini düşünmeye sevk etmektedir.” NJIT-CSTR fizik profesörü ve ortak yazar Bin Chen, “yıldız lekeleriyle” dedi.

Ekip, güneşimizin davranışı ile diğer yıldızların manyetik aktivitelerini birbirine bağlayan en son bilgilerin, astrofizikçilerin mevcut yıldız manyetik aktivite modellerini yeniden düşünmeleri için anlamlar içerebileceğini söylüyor.

NJIT solar, “Sadece kendi güneşimizde değil, aynı zamanda güneş sistemimizin çok ötesindeki yıldızlarda da uzun süreli yıldız lekelerinin bulunduğu bir sistemde enerjik parçacıkların ve manyetik alanların nasıl etkileşime girdiğine dair bulmacanın parçalarını bir araya getirmeye başlıyoruz” dedi. araştırmacı Surajit Mondal.

NJIT-CSTR seçkin profesörü Dale Gary, “Kendi güneşimizden gelen bu sinyalleri anlayarak, evrendeki en yaygın yıldız türü olan M-cücelerden gelen güçlü emisyonları daha iyi yorumlayabiliriz, bu da astrofizik olaylardaki temel bağlantıları ortaya çıkarabilir” diye ekledi. fizik.

FHNW’den Marina Battaglia ve Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi’nden Tim Bastian’ın da aralarında bulunduğu araştırma ekibi, keşfi gerçekleştirmek için Karl G. Jansky Çok Büyük Dizisinden geniş bant dinamik radyo görüntüleme spektroskopisi gözlemlerini kullandı.