Les scientifiques ont découvert des sursauts radio au-dessus d’une tache solaire qui ressemblent aux émissions radio des aurores sur Terre. Les stries rose-violet sur cette illustration représentent les émissions radio, avec des signaux radio à haute fréquence en rose, plus proches de la tache solaire, et des fréquences plus basses en violet. Les lignes fines représentent les lignes de champ magnétique au-dessus de la tache solaire. La tache solaire est la région sombre du Soleil en bas. Crédit : Sijie Yu
Les scientifiques ont identifié des sursauts radio persistants en provenance du Soleil, semblables aux aurores terrestres, ouvrant ainsi de nouvelles voies de recherche sur les phénomènes solaires et stellaires.
UN NASAUne équipe de scientifiques financée par la NASA a découvert des signaux radio de longue durée émanant du Soleil qui sont similaires à ceux associés aux aurores boréales et australes sur Terre.
Détectés à environ 40 000 km au-dessus d’une tache solaire – une région relativement froide, sombre et magnétiquement active du Soleil – de tels sursauts radio n’avaient auparavant été observés que sur des planètes et d’autres étoiles.
« Cette émission radio de taches solaires représente la première détection de ce type », a déclaré Sijie Yu du Institut de technologie du New Jersey, Newark, qui est l’auteur principal d’un article rapportant la découverte dans le numéro de janvier 2024 de Nature Astronomy. La recherche a été publiée pour la première fois en ligne en novembre 2023.
Cette découverte pourrait nous aider à mieux comprendre notre propre étoile ainsi que le comportement d’étoiles lointaines qui produisent des émissions radio similaires.
Aperçu des phénomènes solaires et stellaires
Le Soleil émet souvent de courts sursauts radio qui durent des minutes ou des heures. Mais les sursauts radio détectés par l’équipe de Yu, à l’aide du très grand réseau Karl G. Jansky au Nouveau-Mexique, ont persisté pendant plus d’une semaine.
Ces sursauts radio de taches solaires ont également d’autres caractéristiques – telles que leur spectre (ou intensité à différentes longueurs d’onde) et leur polarisation (l’angle ou la direction des ondes radio) – qui ressemblent beaucoup plus aux émissions radio produites dans les régions polaires de la Terre et d’autres régions. planètes avec des aurores.
Les scientifiques ont détecté des sursauts radio semblables à des aurores au-dessus de la grande tache solaire sombre visible en haut à gauche sur cette image du Soleil prise le 11 avril 2016 par l’Observatoire de la dynamique solaire de la NASA. Crédit : NASA/Observatoire de la dynamique solaire
Sur Terre (et sur d’autres planètes comme Jupiter et Saturne), les aurores scintillent dans le ciel nocturne lorsque les particules solaires sont capturées dans le champ magnétique de la planète et attirées vers les pôles, où convergent les lignes de champ magnétique. En accélérant vers les pôles, les particules génèrent d’intenses émissions radio à des fréquences de l’ordre de quelques centaines de kilohertz, puis s’écrasent sur les atomes de l’atmosphère, les faisant émettre de la lumière sous forme d’aurores.
L’analyse réalisée par l’équipe de Yu suggère que les sursauts radio au-dessus de la tache solaire sont probablement produits d’une manière comparable : lorsque des électrons énergétiques sont piégés et accélérés par des champs magnétiques convergents au-dessus d’une tache solaire. Cependant, contrairement aux aurores terrestres, les sursauts radio émis par les taches solaires se produisent à des fréquences beaucoup plus élevées – de centaines de milliers de kilohertz à environ 1 million de kilohertz. « C’est le résultat direct du champ magnétique de la tache solaire qui est des milliers de fois plus puissant que celui de la Terre », a déclaré Yu.
Élargir la compréhension des activités stellaires
Des émissions radio similaires ont déjà été observées sur certains types d’étoiles de faible masse. Cette découverte introduit la possibilité que des émissions radio de type aurore puissent provenir de grands points sur ces étoiles (appelés « points stellaires ») en plus des aurores précédemment proposées dans leurs régions polaires.
« Cette découverte nous passionne car elle remet en question les notions existantes sur les phénomènes radio solaires et ouvre de nouvelles voies pour explorer les activités magnétiques à la fois dans notre Soleil et dans les systèmes stellaires lointains », a déclaré Yu.
« La flotte héliophysique croissante de la NASA est bien adaptée pour continuer à étudier les régions sources de ces sursauts radio », a déclaré Natchimuthuk Gopalswamy, héliophysicien et chercheur en radio solaire au Goddard Space Flight Center de la NASA. « Par exemple, l’Observatoire de la dynamique solaire surveille en permanence les régions actives du Soleil, ce qui est probablement à l’origine de ce phénomène. »
En attendant, l’équipe de Yu prévoit de réexaminer d’autres sursauts radio solaires pour voir si certains semblent similaires aux sursauts radio semblables à des aurores boréales qu’ils ont trouvés. « Nous visons à déterminer si certaines des éruptions solaires enregistrées précédemment pourraient être des exemples de cette émission nouvellement identifiée », a déclaré Yu.
Pour en savoir plus sur cette recherche, voir De mystérieuses émissions radio de type aurore découvertes au-dessus d’une tache solaire.
La recherche menée par l’équipe de Yu a été financée en partie par une subvention du programme ECIP (Early Career Investigator Program) de la NASA accordée au New Jersey Institute of Technology.
