Phát hiện ánh sáng Mặt trời mang năng lượng cao nhất

Các nhà khoa học phát hiện ánh sáng từ Mặt trời có thể đạt mức năng lượng gần 10 nghìn tỷ electron volt.

Ánh sáng Mặt trời có thể mạnh hơn so với suy đoán trước đây của các nhà khoa học, theo nghiên cứu mới công bố hôm 3/8 trên tạp chí Physical Review Letters. Sử dụng kính thiên văn cực kỳ tinh vi, một nhóm nhà nghiên cứu ghi nhận ánh sáng mang năng lượng cao nhất từng được phát hiện từ Mặt trời, đạt mốc gần 10 nghìn tỷ electron volt.

Đài quan sát Cherenkov nước độ cao lớn (HAWC) ở Mexico. (Ảnh: Jordan A. Goodman)

Ánh sáng cực mạnh này có dạng tia gamma, có nhiều năng lượng nhất trong bất kỳ loại sóng nào trên quang phổ điện từ. Các nhà khoa học phát hiện có nhiều tia gamma phát ra từ Mặt trời hơn họ nghĩ.

"Dù là ngôi sao gần gũi và quen thuộc nhất với chúng ta, Mặt trời vẫn chứa đựng nhiều bất ngờ. Quan sát mới rất thú vị bởi nhóm nghiên cứu đã chứng minh Mặt trời chiếu sáng ở dạng tia gamma năng lượng cao", Brian Fields, nhà vật lý thiên văn ở Đại học Illinois, người không tham gia nghiên cứu, nhận xét.

Để đo ánh sáng Mặt trời, nhóm nghiên cứu sử dụng Đài quan sát Cherenkov nước độ cao lớn (HAWC), bao gồm 300 bể, mỗi bể chứa 200 tấn nước. Nằm giữa hai đỉnh ngừng hoạt động của núi lửa Sierra Negra ở Mexico, đài quan sát này đo tín hiệu năng lượng từ tia gamma và tia vũ trụ, ngay cả khi ánh sáng của chúng không chiếu tới bề mặt Trái Đất.

Khi tia gamma va chạm với không khí ở tầng thượng quyển, chúng phát nổ thành hàng loạt hạt hạ nguyên tử, để lại dấu vết mà HAWC có thể phát hiện. Từ năm 2015 đến năm 2021, nhóm tác giả nghiên cứu thu thập dữ liệu từ những sự kiện như vậy và ghi lại bức xạ gamma Mặt trời vượt mốc 1 nghìn tỷ electron volt năng lượng. "Sau khi xem xét dữ liệu 6 năm, tia gamma này khiến chúng tôi rất kinh ngạc khi thấy nó lần đầu tiên. Mặt trời không thể chiếu sáng ở mức năng lượng như vậy được", Mehr Un Nisa, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ ở Đại học Michigan, chia sẻ.

HAWC giúp các nhà khoa học xác định bức xạ gamma Mặt trời mạnh gấp 10 lần so với tính toán trước đây. Tuy nhiên, họ chưa biết chắc tia gamma Mặt trời đạt mức năng lượng cao như vậy bằng cách nào hay tại sao chúng lại dồi dào.