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      來自太陽的奇怪伽馬射線可能有助于破譯其磁場

      昏昏欲睡的太陽原來是一個(gè)極其充滿活力的光源的工廠。

      科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)太陽比預(yù)測的更多地發(fā)出了這種被稱為高能伽馬射線的光。研究人員在即將發(fā)表的“物理評論快報(bào)”的研究報(bào)告中指出,真正奇怪的是,當(dāng)這顆恒星處于最緩慢的狀態(tài)時(shí),能量最高的光線出現(xiàn)了。這項(xiàng)研究首次在太陽周期的大部分時(shí)間內(nèi)檢測這些伽馬射線,這是一個(gè)大約11年的打蠟和減弱太陽活動(dòng)的時(shí)期。

      來自太陽的奇怪伽馬射線可能有助于破譯其磁場

      研究人員表示,這種新發(fā)現(xiàn)的怪異可能與太陽磁場的活動(dòng)有關(guān),并可能導(dǎo)致對神秘環(huán)境的新見解。

      “這里幾乎可以肯定的是,磁場比我們預(yù)期的要強(qiáng)大得多,變化多得多,而且形狀比我們想象的要多得多,”哥倫布俄亥俄州立大學(xué)的天體物理學(xué)家John Beacom說。

      太陽的高能γ射線不是由恒星直接產(chǎn)生的。相反,光是由宇宙射線觸發(fā)的 - 質(zhì)子通過空間拉伸,具有自然界已知的一些最高能量 - 在此過程中撞擊太陽質(zhì)子并產(chǎn)生高能伽馬射線(SN:10/14/27,p 7)。

      如果沒有磁場,所有這些伽馬射線都會(huì)在太陽內(nèi)部丟失。眾所周知,磁場會(huì)像宇宙射線那樣帶電粒子并像龍卷風(fēng)中的房子那樣旋轉(zhuǎn)它們。理論家們已經(jīng)預(yù)測到宇宙射線的路徑已被太陽表面纏結(jié)的磁場質(zhì)量所擾亂,它應(yīng)該發(fā)射高能γ射線從太陽射出,天文學(xué)家可以在那里看到它們。

      由俄亥俄州立大學(xué)天體物理學(xué)家Tim Linden領(lǐng)導(dǎo)的Beacom及其同事從2008年8月至2017年11月對美國宇航局費(fèi)米伽馬射線太空望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)進(jìn)行了篩選。觀測結(jié)果顯示,2008年和2009年的太陽活動(dòng)較少,這是一個(gè)較高活動(dòng)期在2013年,活動(dòng)下降到2018年開始的下一個(gè)周期的最小值(SN:11/2/13,第22頁)。該團(tuán)隊(duì)追蹤了每秒發(fā)射的太陽伽馬射線的數(shù)量,以及它們的能量以及它們來自太陽的位置。

      研究小組報(bào)告說,有超過500億電子伏特或GeV的高能伽馬射線比任何人預(yù)測的都多。更奇怪的是,能量高于100 GeV的光線只出現(xiàn)在太陽最小值,太陽活動(dòng)水平低的時(shí)候。在太陽最小值期間發(fā)射的一個(gè)光子具有高達(dá)467.7 GeV的能量。

      最奇怪的是,太陽似乎在其周期的不同時(shí)間從其表面的不同部分發(fā)射伽馬射線。因?yàn)樽矒籼柕挠钪嫔渚€從各個(gè)方向進(jìn)入,你會(huì)發(fā)現(xiàn)整個(gè)太陽均勻地照射在伽馬射線上。但是Beacom的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),在太陽最小值期間,伽馬射線主要來自赤道附近,而在太陽最大值期間,當(dāng)太陽的活動(dòng)水平很高時(shí),它們聚集在極地附近。

      “所有這些事情都比任何人預(yù)測的都要奇怪,”Beacom說。“這意味著磁場必須比任何人想象的都更奇怪。”

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