Ілюстрація конвекції у сонцеподібної зірки. Кредит зображення: NASA / CXC / M.Weiss. Натисніть, щоб збільшити
Дослідження рентгенівської обсерваторії Чандри НАСА поблизу зірок, схожих на сонце, дозволяє стверджувати, що на сонці та місцевому Всесвіті майже неодноразово більше, ніж вважали раніше. Якщо це правда, це вирішило б критичну проблему з розумінням того, як працює сонце.
"Ми використовуємо сонце для того, щоб перевірити, наскільки добре ми розуміємо зірки і, певною мірою, решту Всесвіту", - сказав Джеремі Дрейк з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики в Кембриджі, штат Массачусетс. "Але для того, щоб зрозуміти сонце, нам потрібно точно знати, з чого він зроблений », - додав він.
Невідомо, скільки неону містить сонце. Це важлива інформація для створення теоретичних моделей сонця. Неонові атоми, поряд з вуглецем, киснем та азотом, відіграють важливу роль у тому, як швидко енергія протікає від ядерних реакцій в ядрі Сонця до її краю, де потім випромінюється в космос.
Швидкість цього енергетичного потоку визначає розташування та розмір вирішальної зоряної області, що називається зоною конвекції. Зона простягається поблизу поверхні Сонця всередину приблизно 125 000 миль. Зона - це місце, де газ зазнає котячого, конвективного руху, як і нестійке повітря під час грози.
"Цей турбулентний газ має надзвичайно важливу роботу, оскільки майже вся енергія, що виділяється на поверхні сонця, транспортується туди конвекцією", - сказав Дрейк.
Прийнята кількість неону на сонці призвела до парадоксу. Прогнозоване місце розташування та розмір зони сонячної конвекції не узгоджуються з тими, що випливають із сонячних коливань. Сонячні коливання - це техніка, на яку астрономи раніше покладалися, щоб досліджувати внутрішній промінь сонця. Кілька вчених зазначили, що проблема може бути вирішена, якщо кількість неону насправді приблизно втричі більша, ніж прийнято.
Спроби виміряти точну кількість неону на сонці були розчаровані химерністю природи; неонові атоми не видають сигналів у видимому світлі. Однак у нагрітому до мільйонів градусах газі неону яскраво світить рентген. Зірки, як сонце, вкриті цим надзвичайно нагрітим газом, який зраджує біла корона навколо них під час сонячних затемнень. Однак спостереження за коронкою сонця проаналізувати дуже важко.
Щоб дослідити вміст неону, Дрейк та його колега Паола Теста з Массачусетського технологічного інституту в Кембриджі, штат Массачусетс, спостерігали 21 зірку, схожу на сонце, на відстані 400 світлових років від Землі. Ці місцеві зірки і Сонце повинні містити приблизно стільки ж неону в порівнянні з киснем.
Однак, виявлено, що ці близькі зоряні родичі містять в середньому майже втричі більше неону, ніж вважають для сонця. "Або сонце є виродком у його зоряному сусідстві, або воно містить набагато більше неону, ніж ми думаємо", - сказала Теста.
Ці результати Чандри заспокоїли астрономів, що детальна фізична теорія за сонячною моделлю є надійною. Вчені використовують модель Сонця як основу для розуміння структури та еволюції інших зірок, а також багатьох інших областей астрофізики.
"Якщо правильність вищого неону, виміряна Дрейком і Тестою, є правильним, то це є одночасним тріумфом для Чандри та теорії того, як світять зірки", - сказав Джон Бахкалл з Інституту перспективних досліджень, Прінстон, Нью-Джерсі Баккалл - експерт у галузі поле, яке не брало участь у вивченні Чандри. Дрейк - провідний автор дослідження, опублікованого в цьому тижні в журналі журналу Nature.
Центр космічних польотів Маршалла НАСА, Хантсвіл, штат Алавіа, керує програмою Чандра для управління наукової місії агентства. Смітсонівська астрофізична обсерваторія контролює наукові та льотні операції з рентгенівського центру Чандра в Кембриджі, штат Массачусетс.
Оригінальне джерело: Chandra News Release
