Studiuesit zbulojnë një burim misterioz të shpërthimeve të radios ‘të ngjashme me rrahjet e zemrës’ në një tarifë diellore

Një shpërthim i radios diellore me një model sinjali, i ngjashëm me atë të një rrahje zemre, është vënë re në atmosferën e Diellit, sipas një studimi të ri.

Në gjetjet e botuara në revistën Nature Communications, një ekip ndërkombëtar studiuesish ka raportuar zbulimin e vendndodhjes së burimit të një sinjali radio që vjen nga një shpërthim diellor i klasës C më shumë se 5,000 kilometra mbi sipërfaqen e Diellit.

Studiuesit thonë se gjetjet e studimit mund t’i ndihmojnë shkencëtarët të kuptojnë më mirë proceset fizike që qëndrojnë pas çlirimit të energjisë nga flakët diellore – shpërthimet më të fuqishme të sistemit diellor.

“Zbulimi është i papritur,” tha Sijie Yu, autori përkatës i studimit dhe astronomi i lidhur me Qendrën për Kërkime Diellore-Terrestriale të NJIT. “Ky model rrahjeje është i rëndësishëm për të kuptuar se si energjia çlirohet dhe shpërndahet në atmosferën e Diellit gjatë këtyre shpërthimeve tepër të fuqishme në Diell. Megjithatë, origjina e këtyre modeleve të përsëritura, të quajtura gjithashtu pulsime kuazi-periodike, ka qenë prej kohësh një mister dhe një burim debati midis fizikantëve diellorë.”

Shpërthimet e radios diellore janë shpërthime intensive të valëve të radios nga Dielli, të cilat shpesh shoqërohen me ndezje diellore dhe dihet se paraqesin sinjale me modele të përsëritura.

Ekipi ishte në gjendje të zbulonte burimin e këtyre sinjaleve të modelit pas studimit të vëzhgimeve me mikrovalë të një ngjarjeje të ndezjes diellore më 13 korrik 2017, e kapur nga radioteleskopi i NJIT i quajtur Panded Owens Valley Solar Array (EOVSA), i cili ndodhet në Owens Valley Radio. Observatori (OVRO), pranë Big Pine, Kaliforni.

EOVSA vëzhgon në mënyrë rutinore Diellin në një gamë të gjerë frekuencash mikrovalore mbi 1 deri në 18 gigahertz (GHz) dhe është e ndjeshme ndaj rrezatimit radio të emetuar nga elektronet me energji të lartë në atmosferën e Diellit, të cilat ushqehen me ndezje diellore.

Nga vëzhgimet e EOVSA të shpërthimit, ekipi zbuloi shpërthime radioje që shfaqin një model sinjali që përsëritet çdo 10-20 sekonda, “si një rrahje zemre”, sipas autorit kryesor të studimit Yuankun Kou, një doktoraturë. student në Universitetin Nanjing (NJU).

Ekipi identifikoi një sinjal të fortë thuajse periodik pulsimi (QPP) në bazën e fletës së rrymës elektrike që shtrihet më shumë se 25,000 kilometra përmes rajonit të ndezjes së bërthamës së shpërthimit, ku linjat kundërshtare të fushës magnetike afrohen me njëra-tjetrën, thyhen dhe rilidhen, duke gjeneruar energji intensive që fuqizon flakërim.

Por çuditërisht, Kou thotë se ata zbuluan një rrahje të dytë zemre në shpërthim.

“Modelet e përsëritura nuk janë të rralla për shpërthimet e radios diellore,” tha Kou. “Por është interesante, ekziston një burim dytësor që nuk e prisnim të vendosur përgjatë fletës së rrymës së shtrirë që pulson në një mënyrë të ngjashme si burimi kryesor QPP.”

“Sinjalet ka të ngjarë të kenë origjinën nga rilidhjet magnetike pothuajse të përsëritura në fletën e rrymës së ndezjes,” shtoi Yu. “Kjo është hera e parë që zbulohet një sinjal radio pothuajse periodik i vendosur në rajonin e rilidhjes. Ky zbulim mund të na ndihmojë të përcaktojmë se cili nga dy burimet e ka shkaktuar tjetrin.”

Duke përdorur aftësitë unike të imazhit me mikrovalë të EOVSA, ekipi ishte në gjendje të matë spektrin e energjisë të elektroneve në dy burimet radio në këtë ngjarje.

“Imazhet spektrale të EOVSA na dhanë diagnostifikime të reja të zgjidhura hapësinore dhe kohore të elektroneve jotermale të flakërimit. … Ne zbuluam se shpërndarja e elektroneve me energji të lartë në burimin kryesor QPP ndryshon në fazë me atë të burimit dytësor QPP në fletën e rrymës elektronike.” tha Bin Chen, profesor i asociuar i fizikës në NJIT dhe bashkëautor i punimit. “Ky është një tregues i fortë se dy burimet e QPP-ve janë të lidhura ngushtë.”

Duke vazhduar hetimin e tyre, anëtarët e ekipit kombinuan modelimin numerik 2.5D të ndezjes diellore, të udhëhequr nga autori tjetër përkatës i punimit dhe profesori i astronomisë Xin Cheng në NJU, me vëzhgimet e emetimit të butë të rrezeve X nga ndezjet diellore të vëzhguara nga NOAA. Sateliti GOES, i cili mat flukset e buta të rrezeve X nga atmosfera e Diellit në dy breza të ndryshëm energjie.

“Ne donim të dinim se si ndodh periodiciteti në fletën aktuale”, tha Cheng. “Cili është procesi fizik që nxit periodicitetin dhe si lidhet ai me formimin e QPP-ve?

Analiza e ekipit tregoi se ka ishuj magnetikë, ose struktura të ngjashme me flluska që formohen në fletën aktuale, kuazi-periodike lëvizin drejt rajonit të ndezjes.

“Shfaqja e ishujve magnetikë brenda fletës së rrymës së zgjatur gjatë luan një rol kyç në ndryshimin e shkallës së çlirimit të energjisë gjatë këtij shpërthimi,” shpjegoi Cheng. “Një proces i tillë pothuajse periodik i çlirimit të energjisë çon në një prodhim të përsëritur të elektroneve me energji të lartë, që manifestohen si QPP në mikrovalë dhe gjatësi vale të buta të rrezeve X.”

Në fund të fundit, Yu thotë se gjetjet e studimit hedhin dritë të re mbi një fenomen të rëndësishëm që qëndron në themel të procesit të rilidhjes që drejton këto ngjarje shpërthyese.

“Ne kemi identifikuar më në fund origjinën e QPP-ve në ndezjet diellore si rezultat i rilidhjes periodike në fletën e rrymës së ndezjes. … Ky studim nxit një rishqyrtim të interpretimeve të ngjarjeve të QPP të raportuara më parë dhe implikimet e tyre në ndezjet diellore.”

Bashkautorë shtesë të punimit përfshijnë studiuesit e NJU Yulei Wang dhe Mingde Ding, si dhe Eduard P. Kontar në Universitetin e Glasgow. Ky hulumtim u mbështet nga grante nga Fondacioni Kombëtar i Shkencës.