एनजेआईटी भौतिकविदों ने शक्तिशाली सौर ज्वालाओं में गामा-किरण उत्पादन के तंत्र की पुष्टि की

न्यू जर्सी इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (एनजेआईटी-सीएसटीआर) के सूर्य और पृथ्वी अनुसंधान केंद्र के सौर भौतिकविदों ने सूर्य की सबसे तीव्र घटनाओं में से एक की समझ में एक महत्वपूर्ण सफलता हासिल की है। उन्होंने शक्तिशाली सौर ज्वालाओं के दौरान उत्पन्न होने वाले तीव्र गामा-किरण उत्सर्जन के सटीक स्रोत का पता लगा लिया है। 'नेचर एस्ट्रोनॉमी' पत्रिका में प्रकाशित यह खोज, इन घटनाओं के दौरान देखे गए असामान्य विकिरण संकेतों से जुड़ी एक पुरानी वैज्ञानिक पहेली को सुलझाती है।

शोध का केंद्र बिंदु 10 सितंबर, 2017 को हुई एक्स8.2 श्रेणी की एक बड़ी सौर ज्वाला थी। डेटा के गहन विश्लेषण से यह पता चला कि सौर कोरोना के भीतर, जिसे रुचि का क्षेत्र 3 (आरओआई 3) कहा जाता है, एक ऐसा जमावड़ा मौजूद था जिसमें खरबों कण थे। इन कणों की ऊर्जा लाखों इलेक्ट्रॉन वोल्ट (एमईवी) तक पहुँच रही थी। ये कण प्रकाश की गति के करीब यात्रा कर रहे थे, जिससे इनकी ऊर्जा सामान्य सौर ज्वालाओं से निकलने वाले कणों की तुलना में सैकड़ों और हजारों गुना अधिक थी। शोधकर्ताओं ने स्थापित किया कि गामा-किरणों के उत्पादन का मुख्य तंत्र ब्रेम्सस्ट्रालुंग (ब्रेकिंग रेडिएशन) है, जो इन अत्यधिक ऊर्जावान इलेक्ट्रॉनों के सौर वायुमंडल की सामग्री से टकराने के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है।

इस महत्वपूर्ण कार्य में प्रमुख विशेषज्ञों ने भाग लिया। भौतिकी के प्रोफेसर और प्रमुख लेखक ग्रेगरी फ्लेशमैन इस प्रयास में अग्रणी रहे, जबकि ईओवीएसए के निदेशक बिन चेन सह-लेखक के रूप में शामिल थे। इतने विस्तृत परिणाम प्राप्त करने के लिए नासा के 'फर्मी' गामा-रे टेलीस्कोप और एनजेआईटी के जमीनी रेडियो इंटरफेरोमीटर - विस्तारित ओवन्स वैली एरे (ईओवीएसए) के डेटा का तालमेल बिठाया गया। फर्मी ने गामा-किरणों की समय-आधारित गतिशीलता को दर्ज किया, जबकि ईओवीएसए ने त्वरित इलेक्ट्रॉनों के प्रति संवेदनशील माइक्रोवेव चित्र प्रदान किए।

यह निष्कर्ष इस सिद्धांत की पुष्टि करता है कि सूर्य संचित चुंबकीय ऊर्जा को मुक्त करके आवेशित कणों को चरम ऊर्जाओं तक त्वरित करने में सक्षम है। ग्रेगरी फ्लेशमैन के अनुसार, यह वैज्ञानिक उपलब्धि सौर गतिविधि के मौजूदा मॉडलों में उल्लेखनीय सुधार लाएगी और परिणामस्वरूप अंतरिक्ष मौसम की भविष्यवाणी की सटीकता बढ़ेगी। इस सुधार की प्रासंगिकता हाल की घटनाओं से और भी स्पष्ट हो जाती है, जैसे कि मई 2024 में आया शक्तिशाली भू-चुंबकीय तूफान, जो सक्रिय क्षेत्र एनओएए 13664 से जुड़ा था।

शोधकर्ताओं के लिए अगला महत्वपूर्ण कदम इन चरम कण समूहों में इलेक्ट्रॉनों और पॉज़िट्रॉन के बीच अंतर करना है। इस चुनौती का समाधान करने के लिए, ईओवीएसए को ईओवीएसए-15 विन्यास में उन्नत करने की योजना है, जिसका कार्य 2026 तक पूरा होने की उम्मीद है। यह नई क्षमता माइक्रोवेव उत्सर्जन के ध्रुवीकरण को मापने की अनुमति देगी, जिससे इन उच्च-ऊर्जा कणों की प्रकृति पर अंतिम निर्णय मिल सकेगा। सूर्य के 28-दिवसीय घूर्णन द्वारा लगाए गए निरंतर अवलोकन की सीमा को 2024 में आंशिक रूप से ईएसए के अंतरिक्ष यान 'सोलर ऑर्बिटर' द्वारा एनओएए 13664 के अवलोकन से प्राप्त डेटा से संतुलित किया गया था।