Исследователи разработали революционную технику, использующую гелиосейсмологию для измерения солнечной радиационной непрозрачности в экстремальных условиях. Эта работа, опубликованная в Nature Communications, затрагивает пробелы в понимании атомной физики и подтверждает недавние экспериментальные результаты, расширяя горизонты астрофизики и ядерной физики.
Гелиосейсмология сосредоточена на акустических колебаниях солнца, позволяя ученым исследовать внутреннюю часть звезды с замечательной точностью. Анализируя эти колебания, исследователи могут восстанавливать важные параметры, такие как плотность, температура и химический состав солнечной плазмы, которые имеют решающее значение для понимания поведения и эволюции звезд.
В новом международном исследовании, проведенном под руководством Гаэля Бульдгена из Льежского университета, были применены гелиосейсмические методы для независимого измерения поглощения высокоэнергетического излучения солнечной плазмой в ее более глубоких слоях. Это сотрудничество проливает свет на солнечную радиационную непрозрачность, ключевой фактор для понимания взаимодействия вещества и излучения в экстремальных условиях на Солнце.
Полученные результаты согласуются с лабораторными наблюдениями таких учреждений, как Национальные лаборатории Сандии, и выявляют существующие расхождения в понимании атомной физики и различные прогнозы различных исследовательских групп.
Используя передовые численные инструменты, команда достигла беспрецедентной точности в моделировании звезд. Бульдген отметил: "Обнаруживая акустические волны солнца с непревзойденной точностью, мы можем определить внутренние свойства нашей звезды, подобно тому, как мы определяем характеристики музыкального инструмента по звукам, которые он издает". Точность этих измерений превосходит точность высококачественных кухонных весов, что позволяет оценивать плотность солнечной материи без прямого наблюдения.
Гелиосейсмология значительно способствовала фундаментальной физике, включая открытие нейтринных осцилляций, которые были признаны Нобелевской премией 2015 года. Однако это также выявило необходимость корректировки химического состава Солнца, что привело к пересмотру моделей солнечной активности.
Исследование подчеркивает важность уточнения существующих атомных моделей для разрешения расхождений между экспериментальными наблюдениями и теоретическими расчетами. Ожидается, что эти достижения переопределят наше понимание звездной эволюции и физических процессов, управляющих структурой звезд.
В то время как научное сообщество готовится к запуску спутника PLATO в 2026 году, целью которого является получение точных характеристик звезд солнечного типа, эти результаты подчеркивают роль Солнца как важнейшего ориентира для исследований звездной эволюции.
Кроме того, последствия этого исследования охватывают и ядерный синтез, так как Солнце является единственным стабильным ядерным реактором в нашей Солнечной системе. Улучшение понимания внутренних условий Солнца напрямую влияет на исследования в области синтезирующей энергии, что является ключевым вопросом в разработке чистых энергетических решений.
Это исследование подтверждает позицию Университета Льежа на переднем крае астрофизики и демонстрирует ключевую роль гелиосейсмологии в раскрытии тайн космоса.