Selbst an einem sonnigen Tag können menschliche Augen nicht das gesamte Licht sehen, das unser nächster Stern abgibt. Ein neues Bild zeigt etwas von diesem verborgenen Licht, einschließlich der hochenergetischen Röntgenstrahlen, die von dem heißesten Material in der Sonnenatmosphäre emittiert werden, wie es vom Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) der NASA beobachtet wurde. Während das Observatorium normalerweise Objekte außerhalb unseres Sonnensystems untersucht – wie massive Schwarze Löcher und kollabierte Sterne – hat es Astronomen auch Einblicke in unsere Sonne geliefert.
In einem zusammengesetztes Bild, NuSTAR-Daten sind blau dargestellt und überlagert mit Beobachtungen des X-ray Telescope (XRT) auf der Hinode-Mission der Japanese Aerospace Exploration Agency, dargestellt als grün, und der Atmospheric Imaging Assembly (AIA) auf dem Solar Dynamics Observatory (SDO) der NASA. , dargestellt als rot. Das relativ kleine Sichtfeld von NuSTAR bedeutet, dass es von seiner Position in der Erdumlaufbahn aus nicht die gesamte Sonne sehen kann, sodass die Sicht des Observatoriums auf die Sonne tatsächlich ein Mosaik aus 25 Bildern ist, die im Juni 2022 aufgenommen wurden.
Die von NuSTAR beobachtete hochenergetische Röntgenstrahlung erscheint nur an wenigen Stellen in der Sonnenatmosphäre. Im Gegensatz dazu erkennt XRT von Hinode niederenergetische Röntgenstrahlen und AIA von SDO erkennt ultraviolettes Licht – Wellenlängen, die über die gesamte Oberfläche der Sonne emittiert werden.
Die Ansicht von NuSTAR könnte Wissenschaftlern dabei helfen, eines der größten Rätsel über unseren nächsten Stern zu lösen: warum die äußere Atmosphäre der Sonne, die so genannte Korona, mehr als eine Million Grad erreicht – mindestens 100-mal heißer als ihre Oberfläche. Dies hat Wissenschaftler verwirrt, weil die Wärme der Sonne in ihrem Kern entsteht und nach außen wandert. Es ist, als wäre die Luft um ein Feuer 100-mal heißer als die Flammen.
Die Quelle der Hitze der Korona könnten kleine Eruptionen in der Sonnenatmosphäre sein, die als Nanoflares bezeichnet werden. Fackeln sind große Ausbrüche von Hitze, Licht und Partikeln, die für eine Vielzahl von Sonnenobservatorien sichtbar sind. Nanoflares sind viel kleinere Ereignisse, aber beide Arten produzieren Material, das noch heißer ist als die Durchschnittstemperatur der Korona. Regelmäßige Flares treten nicht oft genug auf, um die Korona auf den von Wissenschaftlern beobachteten hohen Temperaturen zu halten, aber Nanoflares können viel häufiger auftreten – vielleicht oft genug, dass sie die Korona kollektiv erhitzen.
Obwohl einzelne Nanoflares zu schwach sind, um sie im gleißenden Licht der Sonne zu beobachten, kann NuSTAR Licht von dem Hochtemperaturmaterial erkennen, von dem angenommen wird, dass es entsteht, wenn eine große Anzahl von Nanoflares nahe beieinander auftreten. Mit dieser Fähigkeit können Physiker untersuchen, wie häufig Nanoflares auftreten und wie sie Energie freisetzen.
Die in diesen Bildern verwendeten Beobachtungen fielen mit der 12. nahen Annäherung an die Sonne oder das Perihel der Parker Solar Probe der NASA zusammen, die dem Stern näher kommt als jedes andere Raumschiff in der Geschichte. Beobachtungen mit NuSTAR während eines der Periheldurchgänge von Parker ermöglichen es Wissenschaftlern, die in der Sonnenatmosphäre aus der Ferne beobachtete Aktivität mit den direkten Proben der Sonnenumgebung zu verknüpfen, die von der Sonde aufgenommen wurden.