De zon heeft gammastraling met extreem veel energie uitgezonden. Geen van onze theoretische modellen kan verklaren waar deze plotse dosis felle gammastraling vandaan komt.
De zon zendt straling uit met allerlei verschillende energieën. Het zonlicht dat in de hoogste energieklasse valt, gammastraling, blijkt nu feller dan gedacht. De intensiteit van deze straling is groter dan onze huidige zonnemodellen kunnen verklaren.
Miljoen keer een miljoen gloeilampen
Veel van de gammastraling van de zon is het resultaat van kosmische straling: geladen deeltjes die met ongelofelijke snelheden door de ruimte razen. Wanneer kosmische straling de zon raakt, kunnen de magneetvelden van de zon de straling afbuigen en richting de aarde blazen. Tijdens dit proces botst de kosmische straling op de deeltjes in de atmosfeer van de zon. Daar komt gammastraling bij vrij.
‘Als we iets buitenaards ontmoeten, dan is het een machine’
Oude sterren en pril leven – dat zijn de onderwerpen waar het hart van sterrenkundige Leen Decin harder van gaat kloppen.
We weten al ongeveer tien jaar dat de zon gammastraling produceert met een hogere energie dan we begrijpen, maar nu blijkt uit nieuwe meetgegevens dat het licht zelfs nóg energierijker is dan we dachten.
De vondst is gedaan door astrofysicus Mehr Un Nisa en haar collega’s van de staatsuniversiteit van Michigan. Ze gebruikten daarvoor zes jaar aan waarnemingen door het HAWC-observatorium (High-Altitude Water Cherenkov) in Mexico. De wetenschappers vonden daarin metingen van straling met een energie van enkele tera-elektronvolts (TeV). Dat is vergelijkbaar met de energie van deeltjes die in deeltjesversnellers op elkaar knallen.
‘Dit is volstrekt ongekend – niemand had gedacht dat de zon zo helder zou schijnen in TeV-gammastraling’, zegt Nisa. ‘Dit licht is een [miljoen keer een miljoen keer] energieker dan het licht van een normale gloeilamp.’
Afstootgevaar
Het is moeilijk voor te stellen hoe licht met zoveel energie ontstaat, vooral omdat het magneetveld van de zon kosmische straling met extreem hoge energieën naar verwachting juist volledig afstoot. Dat zou betekenen dat deze kosmische straling niet in contact kan komen met de atmosfeer van de zon, en dus geen gammastraling produceert. De onderzoekers vonden ook enkele aanwijzingen dat hoogenergetische kosmische straling daadwerkelijk wordt afgestoten, maar blijkbaar weet een deel van deze straling toch de zon te bereiken.
‘Als je kijkt naar wat we weten over de atmosfeer van de zon, hoe dicht die is en hoe die magneetvelden zijn, komen de getallen niet overeen met deze hoeveelheid hoogenergetische straling’, zegt Nisa.
Exotische ideeën
Er zijn wel enige exotische ideeën over hoe deze straling toch kan ontstaan. Een daarvan is dat ‘donkere materie die gevangen zit in de zon kan annihileren, om vervolgens deeltjes te produceren die worden uitgezonden in de vorm van gammastraling’, zegt Nisa. ‘Maar dit zijn vooralsnog slechts ideeën.’
Veel van de ideeën die zijn geopperd komen ook niet overeen met wat HAWC heeft gemeten. De zon kent een 11-jarige cyclus van magnetische activiteit. In de gemeten hoeveelheid felle gammastraling is dit verloop van een zonnecyclus terug te zien. Elke verklaring die nieuwe deeltjes aanvoert, zou deze cyclus juist buiten beschouwing laten. Hoe de zon zoveel fel gammalicht produceert, blijft vooralsnog dus een mysterie.
