De nouvelles recherches menées par une équipe internationale de médecins ont révélé que les rayons gamma à haute énergie pourraient offrir la clé pour percer les mystères des champs magnétiques du soleil.
L’étude, menée par l’Université chinoise de Hong Kong, l’Université d’Exeter et l’Université d’Amsterdam, conclut que les rayons gamma téraélectronvolts (TeV), observables depuis des installations spécialisées sur Terre, pourraient être le résultat de l’interaction de ce champ magnétique avec les rayons cosmiques.
En étudiant ces rayons TeV, disent les chercheurs, il pourrait être possible d'identifier l'emplacement des champs, leurs premières découvertes suggérant qu'ils se trouvent juste sous la surface solaire.
Les résultats ont été publiés dans la revue Lettres d'examen physique.
« L'activité magnétique du soleil est le moteur de la météo spatiale et, par conséquent, de ses effets sur notre société », explique le professeur Andrew Hillier, l'un des auteurs de l'article d'Exeter. « Cependant, il n'est pas possible de voir sous la surface solaire pour étudier le champ magnétique du soleil avant qu'il ne se manifeste sur cette surface. Notre étude propose une nouvelle méthode utilisant les rayons cosmiques pour scruter sous la surface solaire.
« Cette collaboration rassemble des experts en physique des particules du CUHK et de l'Université d'Amsterdam et en modélisation des champs magnétiques de l'Université d'Exeter pour développer cette nouvelle vision. »
Les rayons gamma solaires sont produits lorsque les rayons cosmiques (particules hautement énergétiques produites par la mort des étoiles dans la galaxie) interagissent avec l'atmosphère du soleil.
Les méthodes traditionnelles d'étude du soleil reposent sur la lumière visible, les rayons X ou les émissions à faible énergie, mais récemment, l'Observatoire Tchérenkov des eaux à haute altitude (HAWC), au Mexique, a été capable de détecter les rayons gamma TeV, les émissions les plus énergétiques jamais enregistrées du soleil.
Cela implique qu'il doit y avoir de puissants champs magnétiques dans le soleil pour rediriger les rayons cosmiques, mais jusqu'à présent, on ne savait pas clairement où ils se trouvent dans le soleil ni comment les rayons cosmiques sont capables de les parcourir.
C'était l'objet des recherches menées par le professeur Kenny Ng Chun-yu du département de physique du CUHK, en collaboration avec le département de physique et d'astronomie d'Exeter, et le professeur Shin'ichiro Ando de l'université d'Amsterdam.
Leur article propose que de puissants champs magnétiques horizontaux situés juste sous la surface du soleil (la photosphère), cachés de l'observation directe, pourraient être responsables de ce processus. Ces champs, appelés champs d'interréseau, lorsqu'ils émergent, peuvent rediriger les rayons cosmiques de haute énergie, conduisant à la production des rayons gamma TeV observés par HAWC.
Cette découverte offre non seulement une solution au casse-tête des rayons gamma solaires, mais établit également les rayons gamma comme un outil puissant pour étudier les champs magnétiques du soleil, complétant les méthodes traditionnelles.
Les champs magnétiques solaires déterminent le cycle solaire et influencent des événements tels que les éruptions solaires et les éjections de masse coronale. Ces phénomènes peuvent perturber l'environnement spatial de la Terre, affectant les communications par satellite, les réseaux électriques et les missions spatiales. Comprendre ces champs magnétiques est essentiel pour améliorer les prévisions météorologiques spatiales, protéger la technologie et garantir la sécurité des futures missions lunaires et dans l’espace lointain.
