世界不思議

6 年觀測發現來自太陽最高能的光,能量達 1 TeV


我們的太陽主要以可見光、紫外線、紅外線形式輻射能量,也是地球生命最重要能量來源,但科學家最新發現太陽還發射大量伽馬射線──最高能量的輻射,且與任何太陽活動無關,當前太陽模型無法完全解釋這點。

太陽會發出跨越各種能量的光,比如攜帶約 1eV 能量的可見光,但根據北美、歐洲、亞洲 30 多個機構進行為期 6 年(2014~2021 年)觀測,科學家利用 HAWC 天文台(High-Altitude Water Cherenkov Observatory)記錄到太陽發出有史以來最高能量的光,介於 0.5~2.6 TeV 之間。

雖然這不是放眼整個太空見過最高能量的光(記錄保持者是來自蟹狀星雲方向的 450 TeV 伽馬射線),但對太陽來說已是意料之外的事。

當這種極其強大的光以伽馬射線形式出現,HAWC 團隊證明這批輻射比過往預期還亮,儘管之前科學家觀察到的太陽伽馬射線與太陽極大期事件(如超強太陽耀斑)有關,但這批探測到的伽馬射線卻與太陽活動增強無關。

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事實上,探測這些伽馬射線時太陽相對平靜,且檢查 HAWC 數據後發現,太陽平靜時期 GeV 等級的輻射也更多。

那麼這些高能量光子如何產生?科學家認為,當太陽與高能宇宙射線質子相互作用時,前者似乎透過強磁場偏轉質子使其與太陽大氣碰撞,從而產生最高能量的伽馬射線光子,然後抵達地球。

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研究人員溫馨提醒伽馬射線不會傷害到地球生物,我們無需擔心,但可能對太陽物理學產生非常重要的連鎖效應,比如太陽磁場在這些伽馬射線中是否發揮什麼作用。

科學家還不確定這些光如何具有如此高的能量,只知它們與理論模型不符,還需要更多建模才能解開種種疑問。新論文發表在《物理評論快報》(Physical Review Letters)。

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