由香港中文大學（中大）物理學系吳震宇教授領導，並與英國埃克塞特大學Andrew Hillier教授和荷蘭阿姆斯特丹大學Shin’ichiro Ando教授合作的《TeV太陽伽馬射線作為探測太陽網絡間磁場的工具》研究中，提出了利用高能伽馬射線探索太陽隱藏磁場的嶄新方法。研究顯示兆電子伏特（TeV）太陽伽馬射線——觀測太陽發射最高能量的光線，能揭開磁場隱藏在太陽之中的奧秘。有關成果近日已於國際研究期刊《Physical Review Letters》發表。

  傳統觀測太陽的方法依賴分析可見光、X射線，或較低能量的輻射，以分析太陽的磁場活動。太陽伽馬射線是宇宙射線與太陽大氣相互作用下產生的輻射能量，而宇宙射線則是恆星死亡後產生高能量的粒子。最近，位於墨西哥的高海拔水切倫科夫天文台（HAWC）檢測到有紀錄以來最高輻射能量的TeV太陽伽馬射線。有關結果表明，太陽內部必然存在強大的磁場以重新導向宇宙射線的路徑。然而，這些磁場位於太陽的哪個區域，以及宇宙射線如何在太陽複雜的大氣磁場中傳播並產生這些 TeV 伽馬射線，仍是未解之謎。

圖為HAWC觀測到的TeV太陽伽馬射線，及利用水平磁場得出的理論計算結果。中大供圖

  此項研究提出，太陽表面（光球層）下方存在強大的水平磁場，雖然這些磁場無法直接觀測，但他們很可能是產生的TeV太陽伽馬射線是關鍵。當這些磁場浮現到太陽表面時一般被稱為「網絡間磁場」，它們能夠改變高能宇宙射線的運動路徑，從而產生被HAWC觀測到的TeV太陽伽馬射線。這一發現不僅有助破解太陽伽馬射線的謎團，亦確立了伽馬射線為研究太陽磁場的重要角色，完善了傳統的研究方法。

  太陽周期由太陽磁場所驅動，並影響著太陽耀斑和日冕物質拋射等現象。此現象可對地球的太空環境造成影響，例如影響衞星通訊、電網運作，以及太空任務安全。因此，研究太陽磁場有助提升太空天氣預報準確度、保護科技設施，以及確保未來月球和太空任務安全。

中大物理學系吳震宇教授。中大供圖

  隨着中國高海拔宇宙線觀測站（LHAASO）等設施對伽馬射線的觀測進行更深入的探索，並配合未來太空任務和詳細的數值模擬研究，科學家將逐步揭開太陽的奧秘。

  是次研究獲裘槎基金會、研究資助局（RGC）、國家自然科學基金（NSFC）、英國科學技術設施理事會（STFC UK）、日本學術振興會/文部科學省科研費（JSPS/MEXT KAKENHI Japan），以及中大策略夥伴研究合作獎助計劃（SPARC）支持。

頂圖：圖為宇宙射線被水平磁場反射的現象。中大供圖