Les astronomes ont récemment annoncé que, pour la première fois, un groupe non identifié de particules de très haute énergie avait été identifié dans la haute atmosphère du Soleil. On pense qu’il s’agit de la principale source de rayons gamma à l’origine des éruptions solaires les plus violentes, apportant ainsi une réponse à un mystère physique qui tourmente le soleil depuis de nombreuses années. Les résultats pertinents ont été complétés par une équipe du Centre de recherche sur la Terre solaire du New Jersey Institute of Technology (NJIT-CSTR) et publiés dans le dernier numéro de la revue Nature Astronomy.
En analysant les données d'observation d'une éruption solaire avec un niveau d'intensité, les scientifiques pensent que lorsque ces particules légèrement chargées entrent en collision avec de la matière dans l'atmosphère solaire, elles libèrent d'intenses rayons gamma à travers le processus de "bremsstrahlung", expliquant ainsi les signaux de rayonnement anormaux observés pendant une longue période dans des sursauts violents similaires.
Pour suivre avec précision la source des rayons gamma, l'équipe de recherche a analysé conjointement les données sur les rayons gamma à haute énergie obtenues par le télescope spatial Fermi Gamma-ray de la NASA et les données d'imagerie solaire à micro-ondes fournies par l'Owens Valley Solar Array (EOVSA) de l'Institut de technologie du New Jersey en Californie, aux États-Unis. En comparant les deux ensembles de données, ils ont identifié une troisième « région d’intérêt » (ROI 3) en plus des deux zones précédemment étudiées, où les rayons gamma et les signaux micro-ondes coïncident fortement dans l’espace, pointant vers un groupe de groupes de particules anormaux avec des pics d’énergie de l’ordre des mégaélectronvolts.
Différent de la distribution des électrons accélérés par éruption traditionnelle, où plus l'énergie est élevée, plus le nombre est petit, cette population de particules nouvellement découverte est dominée par des particules de haute énergie et relativement peu de particules de basse énergie, présentant des caractéristiques de spectre énergétique très uniques. Grâce à la modélisation numérique, les chercheurs ont directement fait correspondre cette distribution d'énergie spéciale avec les raies spectrales des rayons gamma observées, vérifiant ainsi que le rayonnement de Bremsstrahlung est le principal mécanisme par lequel ces électrons (ou positons) de haute énergie génèrent des rayons gamma.
La recherche montre également que cette zone d'accélération et de résidence des particules est située à proximité de la zone clé de désintégration rapide du champ magnétique et de forte accélération des particules, ce qui fournit un solide support observationnel à la théorie selon laquelle "les éruptions solaires accélèrent efficacement les particules chargées en libérant l'énergie magnétique stockée". Les scientifiques ont souligné que ce résultat approfondit non seulement la compréhension du mécanisme de rayonnement des éruptions solaires, mais jette également les bases de l'établissement de modèles plus précis de prévision de l'activité solaire et de la météorologie spatiale. Il devrait permettre de mieux évaluer à l’avenir l’impact potentiel des fortes sursauts solaires sur les engins spatiaux, les satellites et les systèmes technologiques au sol.
Actuellement, la question sans réponse est de savoir si ces particules extrêmes sont principalement composées d’électrons ou de positons. L'équipe de recherche a déclaré qu'en mesurant les caractéristiques de polarisation du rayonnement micro-ondes lors d'événements similaires dans le futur, elle devrait distinguer différents types de particules ; le projet de mise à niveau du réseau EOVSA « EOVSA-15 » en cours ajoutera 15 nouvelles antennes et introduira une technologie de réception à bande ultra-large, qui devrait fournir cette capacité d'observation clé dans un avenir proche. Selon certaines informations, ces travaux de recherche ont été financés par la National Science Foundation et la NASA, marquant une étape importante pour l'humanité dans la compréhension de la source d'énergie des éruptions solaires les plus violentes.
Compilé à partir de / scitechdaily