science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Indiase wetenschappers maken diepste radiobeelden van de zon

De witte cirkel is de zichtbare zon. Het felrode gebied is de basis van de explosie. Het materiaal dat door de explosie wordt uitgestoten, kan vaak de aarde bereiken, die mogelijk van invloed kunnen zijn op communicatie- en transmissiesystemen. Krediet:Nationaal Centrum voor Radioastrofysica

De zon is het helderste object aan de hemel, en waarschijnlijk het meest bestudeerde hemellichaam. Verrassend genoeg, het herbergt nog steeds mysteries die wetenschappers al tientallen jaren proberen te ontrafelen, bijvoorbeeld, de oorsprong van coronale massa-ejecties die mogelijk de aarde kunnen beïnvloeden. Onder leiding van Dr. Divya Oberoi en zijn Ph.D. studenten, Atul Mohan en Surajit Mondal, een team van wetenschappers van het National Center for Radio Astrophysics (NCRA), Poona, Indië, hebben een internationale groep onderzoekers geleid om enkele van deze mysteries te begrijpen. De zon heeft enkele van de krachtigste explosies in het zonnestelsel. Hun mogelijke effecten op aarde zijn onder meer stroomuitval, satelliet schade, verstoring van op GPS gebaseerde navigatie, en andere gevoelige systemen. Vandaar, het wordt steeds belangrijker om het ruimteweer betrouwbaar te begrijpen en te voorspellen.

Dit is een heel moeilijk probleem. De magnetische velden in de atmosfeer van de zon, de corona, zijn de energiebron voor deze enorme explosies, en ze zijn notoir moeilijk te meten. Waarnemingen in radiogolflengten zijn het meest geschikt voor dit probleem, maar zelfs daar deze informatie is erg moeilijk te extraheren.

"De zon is een verrassend uitdagende radiobron om te bestuderen, " legt Dr. Oberoi uit. "De emissie ervan kan binnen een seconde veranderen en kan heel anders zijn, zelfs over nabijgelegen frequenties. In aanvulling, de straling als gevolg van de magnetische velden is zo zwak dat het lijkt op het zoeken naar het zwakke licht van een kaars in de straal van een krachtige koplamp. Daar bovenop, coronale emissie zien op radiofrequenties lijkt een beetje op kijken door een mat glas, die het originele beeld vervormt en vervaagt."

Sinds kort is er een nieuwe telescoop die uitermate geschikt is voor zonneonderzoek:de Murchison Widefield Array (MWA) in Australië. Divya Oberoi van het Nationaal Centrum voor Radioastrofysica, in Poona, leidt sinds de oprichting de internationale zonnewetenschappelijke samenwerking van de MWA. Hij en zijn Ph.D. studenten Rohit Sharma, Atul Mohan en Surajit Mondal, samen met enkele internationale medewerkers, hebben gewerkt aan het bouwen van de tools en technieken om de mysteries van de zon te ontrafelen met behulp van de MWA-gegevens.

Om gelijke tred te houden met de snelle veranderingen in zonne-emissies, het is noodzakelijk om elke halve seconde beelden van de zon te maken, en ook bij honderden dicht bij elkaar gelegen frequenties, in totaal ongeveer een miljoen zonnebeelden per uur. De onderzoekers ontwikkelden onlangs een geautomatiseerde softwarepijplijn om deze beelden te maken.

"Ook de zonnebeelden uit deze pijpleiding bieden het hoogste contrast, die ooit is bereikt, en zijn een grote stap in de richting van het begrijpen van ruimteweer, " zegt Surajit Mondal, de hoofdauteur van het onderzoek. Deze pijplijn wordt de Automated Imaging Routine voor Compact Arrays voor de Radio Sun genoemd, of VLIEGTUIGEN. Het contrast van de beelden van AIRCARS is veel beter dan de beste beschikbare zonnebeelden. Deze contrastrijke beelden hebben hun eerste ontdekking al opgeleverd:een groep zwakke radioflitsen.

Dit werk heeft ook geleid tot de opwindende ontdekking van oscillaties in de grootte van het radio-emitterende gebied en de helderheid ervan. Atul Mohan, de hoofdauteur van deze studie, zegt, "Deze bevindingen dagen de conventionele wijsheid uit van deze oscillaties die optreden in het lokale gemagnetiseerde plasma en wijzen op een nieuw fenomeen dat diep in de basis van de zonneatmosfeer opereert." Deze beelden hebben ook geleid tot een techniek om te schatten, Voor de eerste keer, de details van hoe het passeren van de corona de straling die er doorheen gaat vervormt.

Beide onderzoeken zijn onlangs geaccepteerd voor publicatie in de Astrofysisch tijdschrift .