Výzkum Slunce pomocí rentgenového orbitálního dalekohledu NuSTAR

NuSTAR je orbitální rentgenový teleskop, který byl vypuštěn do vesmíru v červnu 2012. Do vesmíru ho vynesla raketa Pegasus, která byla upevněna pod trupem letounu L-1011 „Stargazer“. Teleskop má velmi unikátní konstrukci, kdy jsou zrcadla teleskopu umístěna na výsuvném zařízení, 10 metrů od detektorů. Tento stožár byl rozvinut 9 dní po startu mise. Tato technologie umožní zaostření přijímaných paprsků před jejich dopadem na detektory.

Sonda NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) obvykle provádí pozorování vzdáleného vesmíru, tedy černých děr, supernov, kvasarů a dalších vysokoenergetických objektů a to v oblasti rentgenového záření. Má asi 500 x vyšší citlivost než předcházející přístroje zaměřené na detekci černých děr. U podobných přístrojů, určených pro objekty vzdáleného vesmíru, je díky citlivosti senzorů velmi nepravděpodobné použít ho také na pozorování Slunce.

Jinak je tomu však u NuSTARu. V rentgenovém oboru spektra už totiž Slunce zdaleka nezáří tolik jako ve viditelném oboru a proto je možné čas od času tento orbitální teleskop využít i na pozorování Slunce.

Vzhledem ke své extrémní citlivosti však není teleskop vhodný pro pozorování velkých slunečních erupcí. Může však pomoct změřit energii menších výbuchů a erupcí, které produkují pouze jednu miliontinu energie oproti těm velkým. Zaměřuje se tedy převážně na tzv. mikroflares (mikro erupce).

Dálším cílem je pak studium tzv. nanoflares, které jsou ještě menší než microflares. Jedná se o teoreticky předpovězené miniaturní erupce. Ty produkují pouze jednu miliardtinu energie proti velkým erupcím.  Výzkum nanoflares by mohl vysvětlit, proč je sluneční atmosféra nebo korona mnohem teplejší než se očekávalo.

Autor zmiňované hypotézy „nanoflares“ je Thomas Gold, později ji rozvinul Eugene Parker. Pokud by se prokázala jejich existence, mohly by vysvětlit jednu z největších záhad sluneční fyziky.

Tajemné erupce „nanoflares“

Nicméně, tyto nanoflares by mohly vyzařovat vysokoenergetické rentgenové paprsky, které by mohl NuSTAR díky své citlivost zaznamenat. Astronomové se domnívají, že tyto malé erupce, stejně tak jako jejich větší „sestřičky“ vysílají elektrony letící obrovskou rychlostí a vydávají vysokoenergetické rentgenové záření.

Slunce jako mozaika barev

Nový snímek seskládaný z dat tří dalekohledů, z nichž jeden je právě i NuSTAR, byl představen v červenci na Národním astronomickém zasedání v Llandudno ve Walesu a ukazuje jedinečný pohled na naši nejbližší hvězdu.

Vysoce energetické rentgenové záření zachycené sondou NuSTAR je zde zobrazeno modře, zatímco zelená zde znamená nižší energetickou hladinu rentgenového záření z dat získaných japonskou sondou Hinode (v překladu znamená východ Slunce či svítání). Žluté a červené barvy ukazují Slunce v ultrafialovém světle díky americké sondě SDO (Solar Dynamics Observatory).

„Na tomto obrázku můžeme vidět několik aktivních oblastí na Slunci,“ uvedl Iain Hannah z univerzity Glasgow, když představoval 8. července snímek na Národním astronomickém zasedání. „Činnost Slunce je nyní v sestupné činnosti, stále má však před sebou ještě pár let před tím, než dosáhne úplného minima.“

Jasná vzplanutí, které zde vidíme, jsou obří erupce, které chrlí nabité částice vysokoenergetického záření. Ty nastanou v důsledku přepojení (rekonexe) magnetických siločar v koronálních strukturách.

Částice zvané Axion

Také kosmologové se těší z používání sluneční sondy NuSTAR. Je totiž šance, že by teleskop mohl detekovat předpokládanou temnou hmotu. Jedná se o částice zvané Axion. Temná hmota je záhadná substance v našem vesmíru, které je asi pětkrát více než hmota, která tvoří objekty, které vydávají světlo. NuSTAR by mohl toto i další tajemství kolem Slunce vyřešit.

Je skvělé, že NuSTAR je dalekohled natolik univerzální, že na jedné straně může lovit černé díry vzdálené miliony světelných let, na druhé se díky němu můžeme dozvědět něco nového o naší nejbližší hvězdě.

Zdroj: http://www.jpl.nasa.gov/news

autor: Sylvie Gorková