Unsere Sonne sendet anscheinend eine außergewöhnliche Menge an Gammastrahlen aus. Diese Wellenlängen des Lichts tragen die meiste Energie von allen anderen Wellenlängen im elektromagnetischen Spektrum. Es handelt sich dabei um die energiereichste Strahlung des Sterns, die jemals nachgewiesen wurde.

Sonne: Seltsamer Überschuss an Strahlung

„Nachdem wir uns die Daten von sechs Jahren angeschaut hatten, tauchte dieser Überschuss an Gammastrahlung auf“, erklärte Meher Un Nisa in einer Pressemitteilung. Der Postdoktorand an der Michigan State University (MSU) und Mitautor eines vor kurzem erschienenen Artikels sagte weiter: „Als wir es zum ersten Mal sahen, dachten wir: ‚Das haben wir definitiv verbockt. Die Sonne kann bei diesen Energien nicht so hell sein'“.

Nach weiterer Prüfung stellte das Team jedoch fest, dass eine solche Helligkeit definitiv vorhanden war. Und zwar einfach aufgrund der schieren Menge an Gammastrahlen, die die Sonne auszuspucken schien.

Eine dieser sichtbaren Wellenlängen hat eine Energie von etwa einem Elektronenvolt. Die Gammastrahlen, die Nisa und seine Forscherkolleg*innen beobachteten, hatten dagegen eine Energie von etwa einer Billionen Elektronenvolt. Und davon gab es eine ganze Menge.

Schaden können uns diese Strahlen auf der Erde nicht. Sie können allerdings eine ziemlich wichtige Auswirkung auf die Zukunft der Sonnenphysik haben. Tatsächlich haben sie bereits einige wichtige Fragen über die Sonne aufgeworfen. Darunter jene nach der Rolle ihres Magnetfeldes bei dem neu beobachteten Gammastrahlenphänomen.

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Neue Untersuchungsmethode brachte Erkenntnisse

Das erste Mal, dass Wissenschaftler Gammastrahlen mit Energien von mehr als einer Milliarde Elektronenvolt beobachteten, war laut der Pressemitteilung im Jahr 2011 mit dem Fermi Gamma-ray Space Telescope der NASA. Aber Fermi hatte eine Grenze. Es konnte nur Gammastrahlen mit etwa 200 Milliarden Elektronenvolt aufspüren.

Daher begann das Forschungsteam der neuen Studie 2015, Gammastrahlendaten mit HAWC (High-Altitude Water Cherenkov Observatory) zu sammeln, da dieses Observatorium nicht dieselbe Einschränkung zu haben schien. Die Anlage wurde speziell für die Beobachtung von Teilchen entwickelt, die mit sehr energiereichen Gammastrahlen und kosmischen Strahlen in Verbindung stehen.

Zum ersten Mal konnte man so Sonnenstrahlen mit einer Energie von bis zu einer Billion Elektronenvolt beobachten. Und laut Nisa scheint dies nicht das Maximum zu sein: „Wir dachten, wir hätten diesen Stern durchschaut, aber das ist nicht der Fall.“

Quellen: „Discovery of Gamma Rays from the Quiescent Sun with HAWC“ (2023, Physical Review Letters)

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