美国宇航局的NuSTAR望远镜揭示太阳上隐藏的光秀

来自三个空间天文台的光波长重叠在一起，提供了上图中太阳的独特视角。由其中一个天文台，美国宇航局的NuSTAR探测到的高能X射线光在下图被孤立出来；添加了一个网格来表示太阳的表面。Credits: NASA/JPL-Caltech/JAXA

（神秘的地球uux.cn）据美国宇航局（by Calla Cofield）：太阳大气中的一些最热点出现在望远镜的X射线视野中。

即使在晴天，人类的眼睛也看不到离我们最近的恒星发出的所有光。一张新图像显示了一些隐藏的光，包括由太阳大气中最热的物质发出的高能X射线，由美国宇航局的核光谱望远镜阵列(NuSTAR)观测到。虽然该天文台通常研究太阳系以外的物体——如大质量黑洞和塌缩恒星——但它也为天文学家提供了关于我们太阳的见解。

在上面的合成图像(左)中，NuSTAR数据显示为蓝色，并覆盖了日本宇宙航空研究开发机构Hinode任务的X射线望远镜(XRT)的观测数据，显示为绿色，以及美国宇航局太阳动力学天文台(SDO)的大气成像组件(AIA)的观测数据，显示为红色。NuSTAR相对较小的视场意味着它无法从地球轨道上的位置看到整个太阳，因此天文台对太阳的看法实际上是25张图像的拼接，拍摄于2022年6月。

NuSTAR观测到的高能X射线只出现在太阳大气层的少数几个位置。相比之下，Hinode的XRT探测的是低能X射线，SDO的AIA探测的是紫外光——发射到整个太阳表面的波长。

太阳看起来是不同的，取决于看的人。从左起，美国宇航局的NuSTAR看到高能X射线；日本宇宙航空研究开发机构的Hinode任务观测到较低能量的X射线；美国宇航局的太阳动力学天文台看到了紫外线。Credits: NASA/JPL-Caltech/JAXA

NuSTAR的观点可以帮助科学家解决关于我们最近的恒星的最大谜团之一:为什么太阳的外层大气，称为日冕，达到100多万度——至少比它的表面热100倍。这一直困扰着科学家，因为太阳的热量源自其核心并向外传播。这就好像火周围的空气比火焰热100倍。

日冕的热量来源可能是太阳大气中被称为纳米耀斑的小爆发。耀斑是热、光和粒子的大规模爆发，大范围的太阳观测站都可以看到。纳米耀斑是小得多的事件，但这两种类型产生的物质甚至比日冕的平均温度还要热。常规耀斑发生的频率不足以将日冕保持在科学家观察到的高温下，但纳米耀斑可能会发生得更频繁——或许足够频繁，以至于它们共同加热了日冕。

虽然单个纳米耀斑在太阳的强光下太暗而无法观察到，但NuSTAR可以检测到来自高温物质的光，这种光被认为是大量纳米耀斑相互靠近时产生的。这种能力使物理学家能够研究纳米耀斑发生的频率以及它们如何释放能量。

这些图像中使用的观测数据与美国宇航局的帕克太阳探测器第12次接近太阳或近日点相吻合，该探测器比历史上任何其他航天器都更接近我们的恒星。在帕克的一次近日点通过期间用NuSTAR进行观测，使科学家能够将在太阳大气中远程观察到的活动与探测器直接采集的太阳环境样本联系起来。

NuSTAR于2012年6月13日推出。这是一个小型的探索任务，由加州帕萨迪纳的加州理工学院领导，由JPL为华盛顿的美国宇航局科学任务理事会管理，它是与丹麦技术大学(DTU)和意大利航天局(意大利航天局)合作开发的。望远镜的光学系统由哥伦比亚大学、马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心和DTU建造。该航天器由弗吉尼亚州杜勒斯的轨道科学公司制造。NuSTAR的任务运营中心在加州大学伯克利分校，官方数据档案在美国宇航局高能天体物理科学档案研究中心。意大利航天局提供任务的地面站和镜像数据档案。加州理工学院为美国宇航局管理JPL。