NuSTAR, Hinode und SDO zeigen die sengende Sonne im Röntgenlicht

Dieses Bild basiert auf den Daten mehrerer Teleskope und zeigt eruptierende, aktive Regionen auf der Sonnenoberfläche. (NASA / JPL-Caltech / GSFC / JAXA)
Dieses Bild basiert auf den Daten mehrerer Teleskope und zeigt eruptierende, aktive Regionen auf der Sonnenoberfläche. (NASA / JPL-Caltech / GSFC / JAXA)

Auf diesem neuen Bild lassen Röntgenstrahlen die Oberfläche unserer Sonne farbenprächtig leuchten. Das Bild enthält Daten des Nuclear Spectroskopic Telescope Array der NASA, kurz NuSTAR. Die hochenergetischen Röntgenstrahlen, die von NuSTAR registriert wurden, sind in blau dargestellt, während grüne Farbtöne energieärmere Röntgenstrahlen zeigen, die vom X-ray Telescope an Bord des Hinode-Satelliten erfasst wurden. Hinode ist das japanische Wort für Sonnenaufgang.

Die gelben und roten Farbtöne kennzeichnen ultraviolettes Licht, registriert vom Solar Dynamics Observatory (SDO) der NASA. NuSTAR verbringt seine Zeit normalerweise mit der Erforschung der Geheimnisse von Schwarzen Löchern, Supernovae und anderen hochenergetischen Objekten im Weltraum. Aber das Instrument kann auch in die Nähe unserer Heimat blicken, um die Sonne zu untersuchen.

“Auf diesem Bild können wir ein paar aktive Regionen auf der Sonne sehen”, sagte Iain Hannah von der University of Glasgow (Schottland), der das Bild am 8. Juli 2015 auf dem National Astronomy Meeting der Royal Astronomical Society in Llandudno (Wales) präsentierte. “Unsere Sonne beruhigt sich in ihrem Aktivitätszyklus, aber es wird noch ein paar Jahre dauern, bis sie ein Minimum erreicht.”

Diese aktiven Gebiete auf der Sonne zeigen Flares, das sind riesige Ausbrüche auf der Sonnenoberfläche, die geladene Teilchen und hochenergetische Strahlung ausstoßen. Sie treten auf, wenn magnetische Feldlinien verdreht werden, aufbrechen, und sich dann neu zusammenschließen. Aufgrund seiner extremen Empfindlichkeit kann das NuSTAR-Teleskop nicht die größeren Flares beobachten. Aber es kann helfen, die Energie von kleineren Mikroflares zu messen, die nur etwa ein Millionstel der Energiemenge von größeren Flares produzieren.

NuSTAR könnte auch in der Lage sein, hypothetische Nanoflares direkt nachzuweisen, die nur ungefähr ein Milliardstel der Energie normaler Flares hätten. Nanoflares wären wegen ihrer geringen Größe schwer zu entdecken, aber sie könnten helfen zu erklären, warum die Sonnenatmosphäre – die Korona – viel heißer ist als erwartet. Nanoflares könnten hochenergetische Röntgenstrahlen emittieren, und NuSTAR hat die Empfindlichkeit, sie zu registrieren. Astronomen vermuten, dass diese winzigen Flares Elektronen auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigen können, so wie ihre größeren Brüder. Wenn die Elektronen umherzischen, geben sie hochenergetische Röntgenstrahlen ab.

“Wir müssen noch warten, bis sich die Sonne während der nächsten paar Jahre weiter beruhigt und wir diese Ereignisse registrieren können”, sagte Hannah. Er erklärte, dass unsere Sonne noch sporadische Phasen hoher Aktivität zeigen werde, während sie sich dem ruhigen Ende ihres rund elf Jahre dauernden Aktivitätszyklus nähert.

Astronomen sind außerdem gespannt darauf, die NuSTAR-Bilder der Sonne zu nutzen, um zu lokalisieren, wo die Energie von den Flares freigesetzt wird. Obwohl man weiß, dass die Energie üblicherweise in der oberen Sonnenatmosphäre freigesetzt wird, sind die Orte und detaillierten Mechanismen nicht genau bekannt.

Kosmologen freuen sich ebenfalls auf die Verwendung der Sonnenbeobachtungen von NuSTAR. Es besteht eine kleine Wahrscheinlichkeit dafür, dass das Teleskop ein hypothetisches Dunkle-Materie-Teilchen nachweisen könnte, ein sogenanntes Axion. Dunkle Materie ist eine rätselhafte Substanz in unserem Universum, die etwa fünfmal häufiger vorkommt als die normale Materie, aus der die alltäglichen Dinge bestehen, ebenso wie alles, was Licht emittiert. NuSTAR könnte imstande sein, diese Frage und andere Rätsel über die Sonne anzugehen.

“Das Großartige an NuSTAR ist, dass das Teleskop so vielseitig ist, dass wir Schwarze Löcher in Millionen Lichtjahren Entfernung jagen können, und ebenso können wir etwas Grundlegendes über den Stern in unserem eigenen Hinterhof erfahren”, sagte Brian Grefenstette vom California Institute of Technology (Caltech) in Pasadena, ein Astronom des NuSTAR-Teams.

NuSTAR ist eine Small-Explorer-Mission unter Leitung des Caltech und betrieben vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena (Kalifornien) für das Science Mission Directorate in Washington. NuSTAR wurde in Partnerschaft mit der Danish Technical University und der Italian Space Agency (ASI) entwickelt. Der Satellit wurde von Orbital Sciences Corp. in Dulles (Virginia) konstruiert. Das Operationszentrum der NuSTAR-Mission befindet sich an der University of California in Berkeley und das offizielle Datenarchiv hat seinen Sitz am High Energy Astrophysics Science Archive Research Center der NASA. Die Italian Space Agency stellt die Bodenstation der Mission und ein Spiegelarchiv zur Verfügung. Das Jet Propulsion Laboratory wird vom Caltech für die NASA betrieben.

Die Hinode-Mission wird von der Japanese Aerospace Exploration Agency (JAXA) geleitet, mit Beteiligung der NASA und europäischen Partnern.

Quelle: http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=4653

(THK)

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