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太陽からの光は、約 10 兆電子ボルトのエネルギーに達することがあります。

太陽光線は科学者たちがこれまで考えていたよりも強い可能性があることが、新たな研究で示唆されている。 8月3日にフィジカル・レビュー・レターズ誌に掲載された研究結果によると、研究チームは高度に洗練された望遠鏡を使用して、太陽からこれまで検出された中で最大10兆電子ボルト近くに達する最高エネルギーの光を記録したという。

「太陽は私たちが思っていた以上に驚くべきものです」と研究共著者でミシガン州立大学の博士研究員であるメア・ウン・ニサ氏は声明で述べた。 「私たちはこのスターを解明したと思っていましたが、そうではありませんでした。」

この非常に強力な光はガンマ線の形をとり、電磁スペクトル上の波の中で最も多くのエネルギーを持っています。 科学者たちは、太陽からは当初考えられていたよりも多くのガンマ線が発せられており、これはこの光が信じられないほど明るいことを意味していることを発見しました。

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「この新たな観測は、不可解であると同時に刺激的でもある。なぜなら、HAWCのチームは、太陽が高エネルギーのガンマ線で明るく輝いていること、つまり誰も予想していたよりも明るく輝いていることを示したからである」と、関与していないイリノイ大学の天体物理学者ブライアン・フィールズ氏は述べた。研究では、Live Scienceに電子メールで語った。 「太陽は私たちに最も近く、最も馴染みのある恒星の隣人であるにもかかわらず、依然として私たちに驚きを与えてくれます。」

太陽光線を測定するために、研究者らは、それぞれ 220 トン（200 メートルトン）の水で満たされた 300 個のタンクからなる高高度水域チェレンコフ天文台 (HAWC) を使用しました。 メキシコのシエラネグラ火山の 2 つの休眠山頂の間に位置するこの天文台は、たとえ光が地表に届かない場合でも、ガンマ線と宇宙線からのエネルギー信号を測定します。

ガンマ線が大気上層部の空気と衝突すると、空気シャワーの中で爆発して亜原子粒子の噴水となり、HAWC が検出する痕跡を残します。 論文によると、2015年から2021年にかけて、研究の著者らはこれらの空気シャワーからのデータを収集し、1兆電子ボルトのエネルギーを突破する太陽ガンマ線の初めての記録を捉えることができたという。

「6年分のデータを調べた結果、この過剰なガンマ線が飛び出した」とニサ氏は語った。 「最初にそれを見たとき、私たちはこう思いました。『これは間違いなくめちゃくちゃだ。このエネルギーでは太陽がこれほど明るくなるはずがない。』

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クアンタ社によると、HAWC は科学者がこれまでの測定よりも最大 10 倍エネルギーの高い範囲で太陽ガンマ線を特定するのに役立っています。

しかし、科学者たちは、これらの太陽ガンマ線がどのようにしてこれほど高いエネルギーレベルに到達するのか、またなぜこれほど豊富に存在するのかについてはまだわかっていません。

マサチューセッツ大学ローウェル校の太陽物理学者オファー・コーエン氏は、「要するに、これらのガンマ線太陽観測は、太陽物理学と素粒子物理学についてのヒントを提供する新しいデータセットであり、解決すべき新たな問題をもたらすということだ」と述べた。研究には関与していなかった、とLive Scienceに電子メールで語った。 「問題が解決しても私たちは前進しないので、これは常に科学にとって良いことです。」

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Kiley Price は、ニューヨーク市を拠点とする Live Science スタッフ ライターです。 彼女の作品は、National Geographic、Slate、Mongabay などに掲載されています。 彼女はウェイク フォレスト大学で生物学とジャーナリズムを学び学士号を取得し、ニューヨーク大学の科学、健康、環境報告プログラムで修士号の取得を目指しています。

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