30.08.2008

Элементы тёмной материи могут вызывать вспышки на Солнце

По мнению греческих физиков, какая-то часть солнечной активности может быть вызвана аксионами – гипотетическими нейтральными частицами, которые считаются одним из основных кандидатов на роль составной части тёмной материи.

Напомним, что корональные выбросы представляют собой поток заряженных ионизированных частиц, излучающих в основном в рентгеновском и ультрафиолетовом диапазонах.

В качестве главной причины "выстреливания" раскалённой плазмы уже давно рассматривается версия о спутывании силовых линий магнитного поля (tangled magnetic fields), чему недавно было найдено документальное подтверждение со спутников-близнецов STEREO.

Однако в целом солнечная активность – достаточно сложное явление, и, по общему мнению учёных, существуют различные механизмы вспышек.

В этом направлении и решил продвигаться Константин Зиутас (Konstantin Zioutas) из университета города Патры (University of Patras), по совместительству работающий в CERN.

Ранее физики уже предполагали, что аксионы, которые теоретически присутствуют в недрах звёзд, должны каким-то образом взаимодействовать с их магнитными полями. А следовательно, влиять на корональную активность.

Такие "аксионные выбросы" можно вычислить, определив параметры излучения в рентгеновском диапазоне, – согласно расчётам, его энергия должна составлять около четырёх-пяти килоэлектронвольт, а направление распространения быть радиальным (от центра звезды).

Однако результаты наблюдений до сих пор не подтверждали эту версию – "пойманные" фотоны нужных энергий распространялись под разными углами к поверхности Солнца.

Зиутас и его коллеги считают, что им удалось объяснить причину таких несоответствий – результаты теоретического обоснования направлены на рассмотрение в журнал Physics Letters B.

Расчёты показали, что рентгеновские излучение, генерируемое аксионами, должно ионизировать частицы фотосферы, а высвободившиеся в результате свободные электроны как раз и меняют "траекторию" волн.

По словам авторов работы, дальнейшее изучение структуры таких вспышек поможет установить, на какой глубине они формируются.

Возможно, это приблизит учёных и к пониманию сущности тёмной материи: плотность плазмы (на разных глубинах она разная) и мощность излучения позволят оценить массу аксионов. А это – важный параметр для расчёта условий формирования ранней Вселенной в целом и тёмной материи в частности (конечно, если аксионы вообще имеют к ней отношение).

По мнению Конрада Деннерля (Konrad Dennerl) из института внеземной физики Макса Планка (Max-Planck-Institut fur extraterrestrische Physik), исследование является скорее качественным, чем количественным.

В то же время немецкий физик отмечает, что механизмы возникновения вспышек могут быть не просто различными, но и быть следствием суперпозиции нескольких последовательных процессов.

Источники:

1. MEMBRANA