Ядро Солнца вращается в 4 раза быстрее его поверхности

После 40 лет поиска, наблюдений и анализа данных учёные обнаружили доказательства низкочастотных волн, которые свидетельствуют о том, что ядро Солнца вращается примерно в четыре раза быстрее, чем его поверхность. «Безусловно, это значительный результат наблюдений SOHO [космическая обсерватория NASA для наблюдения за Солнцем] за последнее десятилетие и одно из главных открытий за всю историю», — заявил Бернхард Флек, ученый совместного проекта ESA и NASA.

• Летающая обсерватория подтвердила схожесть структуры Эпсилон Эридана с Солнечной системой
• В погоне за полным солнечным затмением на реактивных самолётах WB-57F

Учёные долго думали, что гравитационные волны содержат ключ к изучению вращения ядра Солнца. Но гравитационные волны трудно обнаружить, так как они не обладают чёткими сигнатурами на солнечной поверхности. С другой стороны, звуковые волны, легко обнаружить на солнечной поверхности, но они не дают никакой информации о том, как вращается ядро Солнца.

© ESA

По клику иллюстрация откроется в новом окне в максимальном разрешении

«Мы искали эти неуловимые гравитационные волны в нашем Солнце более сорока лети, и хотя предыдущие попытки намекали на их обнаружение, результаты не были окончательными. Наконец, мы определили, как однозначно выявить их сигнатуру», — рассказывает Эрик Фоссат, астроном из Обсерватории Лазурного берега и ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Astronomy & Astrophysics 1 августа 2017 года.

Эрик вместе с коллегами использовали данные 16,5 лет наблюдений, собранных инструментом GOLF космической обсерваторией SOHO. Применяя различные аналитические и статистические методы, они смогли подобрать регулярный импринт гравитационных волн [g-mods] на более легко обнаруживаемых звуковых волнах [p-mods]. В частности, они изучили параметр звуковой волны, измеряющий, сколько времени понадобится акустической волне, чтобы пройти через всё Солнце и вернуться к поверхности — это путешествие занимает 4 часа и 7 минут. Учёным удалось обнаружить серию модуляций в этом параметре — сигнатура гравитационных волн встряхивает структуру солнечного ядра.

Отпечаток гравитационных волн свидетельствует о том, что ядро Солнца совершает один оборот каждую неделю — примерно в четыре раза быстрее, чем поверхность Солнца и промежуточные слои, которые имеют периоды вращения от 25 дней на экваторе до 35 дней на полюсах. Обнаружение сигнатуры вращения солнечного ядра открывает новый набор вопросов для исследователей: например, как взаимодействуют по-разному вращающиеся слои Солнца, и что можно узнать о составе ядра на основе его вращения.

«Гравитационные волны были обнаружены у других звезд, и, благодаря SOHO, наконец, мы нашли убедительное доказательство их присутствия в нашей собственной звезде», — заключает Эрик Фоссат.