Une impression artistique des ondes de vorticité rétrogrades à haute fréquence (HFR). Ces ondes apparaissent comme des mouvements tourbillonnants près de l’équateur du Soleil. La rotation au nord est toujours antisymétrique à la rotation dans l’hémisphère sud. Ces mystérieuses ondes se déplacent dans la direction opposée à la rotation du soleil, c’est-à-dire vers la droite, trois fois plus vite que ce que permet l’hydrodynamique seule. Crédit : NYU Abu Dhabi
Des chercheurs du Centre des sciences spatiales de l’Université de New York à Abu Dhabi (NYUAD) ont découvert un nouvel ensemble d’ondes dans le Soleil qui, de manière inattendue, semblent se déplacer beaucoup plus rapidement que ce que prévoit la théorie.
Dans l’étude, Découverte d’ondes de vorticité rétrograde à haute fréquence dans le Soleil., publiée dans le journal Nature Astronomyles chercheurs – dirigés par Chris S. Hanson, associé de recherche – ont expliqué comment ils ont analysé 25 ans de données spatiales et terrestres pour détecter ces ondes. Les ondes rétrogrades à haute fréquence (HFR) – qui se déplacent dans le sens inverse de la rotation du Soleil – apparaissent sous la forme d’un motif de tourbillons à la surface du Soleil et se déplacent à une vitesse trois fois supérieure à celle établie par la théorie actuelle.
L’intérieur du Soleil et des étoiles ne peut pas être imagé par l’astronomie conventionnelle (par exemple, l’optique, les rayons X, etc.), et les scientifiques comptent sur l’interprétation des signatures de surface d’une variété d’ondes pour imager les intérieurs. Les scientifiques doivent donc interpréter les signatures de surface de diverses ondes pour obtenir des images de l’intérieur des étoiles. Ces nouvelles ondes HFR pourraient constituer une pièce importante du puzzle pour notre compréhension des étoiles.
Des interactions complexes entre d’autres ondes bien connues et le magnétisme, la gravité ou la convection pourraient entraîner les ondes HFR à cette vitesse. “Si les ondes HFR pouvaient être attribuées à l’un de ces trois processus, cette découverte aurait répondu à certaines questions ouvertes que nous nous posons encore sur le Soleil”, a déclaré Hanson. “Cependant, ces nouvelles ondes ne semblent pas être le résultat de ces processus, et c’est passionnant car cela conduit à une toute nouvelle série de questions.”
Cette recherche a été menée au sein du Center for Space Science de NYUAD en collaboration avec le Tata Institute of Fundamental Research (TIFR) et New York University, using NYUAD and TIFR’s computational resources. By studying the Sun’s interior dynamics — through the use of waves — scientists can better appreciate the Sun’s potential impact on the Earth and other planets in our solar system.
“The very existence of HFR modes and their origin is a true mystery and may allude to exciting physics at play,” said Shravan Hanasoge, a co-author of the paper. “It has the potential to shed insight on the otherwise unobservable interior of the Sun.”
Reference: “Discovery of high-frequency-retrograde vorticity waves in the Sun” 24 March 2022, Nature Astronomy.
DOI: 10.1038/s41550-022-01632-z
