Indiske videnskabsmænd laver de dybeste radiobilleder af solen

Solen er det lyseste objekt på himlen, og sandsynligvis det mest undersøgte himmelobjekt. Overraskende nok, det er stadig vært for mysterier, som videnskabsmænd har forsøgt at opklare i årtier, for eksempel, oprindelsen af ​​koronale masseudstødninger, som potentielt kan påvirke Jorden. Ledet af Dr. Divya Oberoi og hans Ph.D. studerende, Atul Mohan og Surajit Mondal, et team af forskere ved National Center for Radio Astrophysics (NCRA), Pune, Indien, har stået i spidsen for en international gruppe af forskere for at forstå nogle af disse mysterier. Solen har nogle af de kraftigste eksplosioner i solsystemet. Deres mulige påvirkninger på Jorden omfatter elektriske strømafbrydelser, satellit skader, afbrydelse af GPS-baseret navigation, og andre følsomme systemer. Derfor, det bliver stadig vigtigere at forstå og forudsige rumvejr pålideligt.

Dette er et rigtig svært problem. De magnetiske felter i solens atmosfære, coronaen, er energikilden til disse massive eksplosioner, og de er notorisk svære at måle. Observationer i radiobølgelængder er bedst egnede til dette problem, men selv der, denne information er meget svær at udtrække.

"Solen er en overraskende udfordrende radiokilde at studere, " forklarer Dr. Oberoi. "Dens emission kan ændre sig inden for et sekund og kan være meget anderledes, selv på tværs af nærliggende frekvenser. Ud over, strålingen på grund af magnetfelterne er så svag, at det er som at lede efter det svage lys fra et stearinlys i strålen fra en kraftig forlygte. Oven i købet, at se koronale emissioner ved radiofrekvenser er lidt som at se gennem et matteret glas, som forvrænger og slører det originale billede."

Et nyt teleskop, der er særdeles velegnet til solstudier, er for nylig blevet tilgængeligt:​​Murchison Widefield Array (MWA) i Australien. Divya Oberoi fra National Center for Radio Astrophysics, i Pune, har ledet MWA's internationale solvidenskabelige samarbejde lige siden dets start. Han og hans ph.d. studerende Rohit Sharma, Atul Mohan og Surajit Mondal, sammen med nogle internationale samarbejdspartnere, har arbejdet på at bygge værktøjer og teknikker til at afdække solens mysterier ved hjælp af MWA-data.

For at holde trit med de hurtige ændringer i solemissioner, det er nødvendigt at lave billeder af solen med hvert halvt sekunds interval, og også ved hundredvis af tæt anbragte frekvenser, i alt omkring en million solbilleder hver time. Forskerne udviklede for nylig en automatiseret softwarepipeline til at lave disse billeder.

"Solbillederne fra denne pipeline tilbyder også den højeste kontrast, som nogensinde er blevet opnået, og er et stort skridt mod at forstå rumvejr, " siger Surajit Mondal, hovedforfatteren af ​​undersøgelsen. Denne pipeline kaldes Automated Imaging Rutine for Compact Arrays for Radio Sun, eller AIRCARS. Kontrasten på billederne fra AIRCARS er meget bedre end de bedste solbilleder, der findes. Disse højkontrastbilleder har allerede givet deres første opdagelse - en gruppe svage radioudbrud.

Dette arbejde har også ført til den spændende opdagelse af svingninger i størrelsen af ​​det radioemitterende område og dets lysstyrke. Atul Mohan, hovedforfatteren af ​​denne undersøgelse, siger, "Disse resultater udfordrer den konventionelle visdom af disse oscillationer, der opstår i det lokale magnetiserede plasma og peger på et nyt fænomen, der opererer dybt nede ved bunden af ​​solatmosfæren." Disse billeder har også ført til en teknik til at estimere, for første gang, detaljerne om præcis, hvordan passage gennem koronaen forvrænger strålingen, der passerer gennem den.

Begge undersøgelser er for nylig blevet godkendt til offentliggørelse i Astrofysisk tidsskrift .