U studiji objavljenoj u časopisu Priroda astronomje, astronomi iz Centra za solarno-zemaljska istraživanja Instituta za tehnologiju Nju Džersija (NjIT-CSTR) su detaljno posmatrali na radiju izvanredan prikaz nalik aurori koji se javlja na 40.000 km iznad relativno tamne i hladne mrlje na Suncu, poznat kao sunčeva pega.
Istraživači kažu da nova radio emisija deli karakteristike sa auroralnim radio emisijama koje se obično viđaju u planetarnim magnetosferama kao što su one oko Zemlje, Jupitera i Saturna, kao i određenih zvezda male mase.
Ovo otkriće nudi nove uvide u poreklo tako intenzivnih sunčevih radija i potencijalno otvara nove puteve za razumevanje sličnih fenomena u udaljenim zvezdama sa velikim zvezdanim pegama, kaže glavni autor studije i naučnik NjIT-CSTR Sijie Iu.
„Detektovali smo neobičan tip dugotrajnih polarizovanih radio rafala koji izviru iz sunčeve pege, koji traju više od nedelju dana“, rekao je Ju. „Ovo je sasvim drugačije od tipičnih, prolaznih solarnih radio eksplozija koje obično traju nekoliko minuta ili sati. To je uzbudljivo otkriće koje ima potencijal da promeni naše razumevanje zvezdanih magnetnih procesa.“
Poznate auroralne emisije koje su vidljive na nebu polarnih regiona Zemlje, poput Aurore Borealis ili Aurore Australis, nastaju kada solarne aktivnosti ometaju Zemljinu magnetosferu, što olakšava taloženje naelektrisanih čestica u polarnu oblast Zemlje gde se magnetno polje konvergira, i stupa u interakciju sa atomima kiseonika i azota u visokoj atmosferi. Ubrzavajući se prema severnom i južnom polu, takvi elektroni mogu da generišu intenzivne radio emisije na frekvencijama oko nekoliko stotina kHz.
Ju-ov tim kaže da se novo uočene solarne radio emisije, otkrivene u ogromnom regionu sunčevih pega koje se privremeno formiraju gde su magnetna polja na površini sunca posebno jaka, razlikuju od ranije poznatih solarnih radio bučnih oluja – i spektralno i vremenski.
„Naša prostorno, vremenski i prostorno rešena analiza sugeriše da su oni posledica emisije elektronsko-ciklotronskog masera (ECM), koja uključuje energetske elektrone zarobljene u konvergentnim geometrijama magnetnog polja“, objasnio je Ju.
„Hladnije i intenzivno magnetne oblasti sunčevih pega pružaju povoljno okruženje za pojavu ECM emisije, povlačeći paralele sa magnetnim polarnim kapama planeta i drugih zvezda i potencijalno obezbeđujući lokalni solarni analog za proučavanje ovih fenomena.“
„Međutim, za razliku od Zemljinih aurora, ove emisije aurore sunčeve pege se javljaju na frekvencijama u rasponu od stotina hiljada kHz do otprilike 1 milion kHz – direktan rezultat toga što je magnetno polje sunčeve pege hiljadama puta jače od Zemljinog.
„Naša zapažanja otkrivaju da ovi radio rafali nisu nužno povezani ni sa vremenom solarnih baklji“, dodao je Rohit Šarma, naučnik sa Univerziteta primenjenih nauka Severozapadne Švajcarske (FHNV) i koautor studije. „Umesto toga, sporadična aktivnost baklji u obližnjim aktivnim regionima izgleda da pumpa energetske elektrone u velike petlje magnetnog polja usidrene na sunčevoj pegi, koje zatim pokreću ECM radio emisiju iznad regiona.“
Smatra se da „radio aurora sunčeve pege“ pokazuje rotacione modulacije u sinhronizaciji sa rotacijom Sunca, proizvodeći ono što Ju opisuje kao „kosmički efekat svetionika“.
„Dok sunčeva pega prolazi kroz solarni disk, stvara rotirajući snop radio svetlosti, sličan modulisanoj radio aurori koju posmatramo od rotirajućih zvezda“, primetio je Ju. „Pošto ova radio aurora na sunčevoj pegi predstavlja prvo otkrivanje te vrste, naš sledeći korak uključuje retrospektivnu analizu. Cilj nam je da utvrdimo da li bi neki od prethodno zabeleženih sunčevih eksplozija mogli biti primeri ove novo identifikovane emisije.“
Emisije solarnog radija, iako slabije, upoređene su sa zvezdanim auroralnim emisijama koje su primećene u prošlosti i mogu sugerisati da bi zvezdne pege na hladnijim zvezdama, slično kao i sunčeve pege, mogle biti izvori određenih radio eksplozija uočenih u različitim zvezdanim sredinama.
„Ovo zapažanje je među najjasnijim dokazima radio ECM emisija koje smo videli sa Sunca. Karakteristike liče na neke od onih koje su uočene na našim planetama i drugim udaljenim zvezdama, što nas navodi da razmotrimo mogućnost da bi ovaj model mogao biti potencijalno primenljiv na druge zvezde sa zvezdanim tačkama“, rekao je Bin Chen, vanredni profesor fizike NjIT-CSTR i koautor.
Tim kaže da bi najnoviji uvid, koji povezuje ponašanje našeg Sunca i magnetne aktivnosti drugih zvezda, mogao imati implikacije na astrofizičare da preispitaju svoje trenutne modele zvezdane magnetne aktivnosti.
„Počinjemo da sastavljamo slagalicu o tome kako energetske čestice i magnetna polja interaguju u sistemu sa prisustvom dugotrajnih zvezdanih pega, ne samo na našem suncu već i na zvezdama daleko izvan našeg solarnog sistema“, rekao je NjIT solar istraživač Suražit Mondal.
„Razumevanjem ovih signala našeg sopstvenog Sunca, možemo bolje da protumačimo moćne emisije iz najčešćeg tipa zvezda u univerzumu, M-patuljaka, koji mogu otkriti fundamentalne veze u astrofizičkim fenomenima“, dodao je Dejl Geri, istaknuti profesor NjIT-CSTR. fizike.
Istraživački tim—uključujući saradnike Marinu Batalju iz FHNV-a i Tima Bastijana iz Nacionalne radioastronomske opservatorije— koristio je širokopojasne dinamičke radio-slike spektroskopske opservacije iz Karl G. Janski Veri Large Arrai da bi postigao otkriće.
