来自太阳的奇怪伽马射线可能有助于破译其磁场

昏昏欲睡的太阳原来是一个极其充满活力的光源的工厂。

科学家已经发现太阳比预测的更多地发出了这种被称为高能伽马射线的光。研究人员在即将发表的“物理评论快报”的研究报告中指出，真正奇怪的是，当这颗恒星处于最缓慢的状态时，能量最高的光线出现了。这项研究首次在太阳周期的大部分时间内检测这些伽马射线，这是一个大约11年的打蜡和减弱太阳活动的时期。

研究人员表示，这种新发现的怪异可能与太阳磁场的活动有关，并可能导致对神秘环境的新见解。

“这里几乎可以肯定的是，磁场比我们预期的要强大得多，变化多得多，而且形状比我们想象的要多得多，”哥伦布俄亥俄州立大学的天体物理学家John Beacom说。

太阳的高能γ射线不是由恒星直接产生的。相反，光是由宇宙射线触发的 - 质子通过空间拉伸，具有自然界已知的一些最高能量 - 在此过程中撞击太阳质子并产生高能伽马射线(SN：10/14/27，p 7)。

如果没有磁场，所有这些伽马射线都会在太阳内部丢失。众所周知，磁场会像宇宙射线那样带电粒子并像龙卷风中的房子那样旋转它们。理论家们已经预测到宇宙射线的路径已被太阳表面缠结的磁场质量所扰乱，它应该发射高能γ射线从太阳射出，天文学家可以在那里看到它们。

由俄亥俄州立大学天体物理学家Tim Linden领导的Beacom及其同事从2008年8月至2017年11月对美国宇航局费米伽马射线太空望远镜的数据进行了筛选。观测结果显示，2008年和2009年的太阳活动较少，这是一个较高活动期在2013年，活动下降到2018年开始的下一个周期的最小值(SN：11/2/13，第22页)。该团队追踪了每秒发射的太阳伽马射线的数量，以及它们的能量以及它们来自太阳的位置。

研究小组报告说，有超过500亿电子伏特或GeV的高能伽马射线比任何人预测的都多。更奇怪的是，能量高于100 GeV的光线只出现在太阳最小值，太阳活动水平低的时候。在太阳最小值期间发射的一个光子具有高达467.7 GeV的能量。

最奇怪的是，太阳似乎在其周期的不同时间从其表面的不同部分发射伽马射线。因为撞击太阳的宇宙射线从各个方向进入，你会发现整个太阳均匀地照射在伽马射线上。但是Beacom的团队发现，在太阳最小值期间，伽马射线主要来自赤道附近，而在太阳最大值期间，当太阳的活动水平很高时，它们聚集在极地附近。

“所有这些事情都比任何人预测的都要奇怪，”Beacom说。“这意味着磁场必须比任何人想象的都更奇怪。”

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