Intensywna erupcja młodej gwiazdy podobnej do Słońca sugeruje, że raczkujące planety muszą istnieć w dość brutalnym środowisku.
Zespół naukowców z Centrum Astrofizyki (CfA) użył Submillimeter Array (SMA), zestawu teleskopów na Maunakea na Hawajach, do obserwacji młodej gwiazdy HD 283572. Załoga obserwowała, jak jasność HD 283572 wzrasta setki razy w ciągu zaledwie kilka godzin. Zaobserwowana erupcja zaliczana jest do najpotężniejszych rozbłysków gwiazdowych, jakie kiedykolwiek widziano.
Znajdująca się w odległości około 400 lat świetlnych HD 283572 jest około 1,4 razy masywniejsza od Słońca – ale ma niecałe 3 miliony lat i jest 1000 razy młodsza od naszej gwiazdy, która ma około 4,6 miliarda lat. Oznacza to, że astronomowie zaobserwowali HD 283572 na tym samym etapie życia, na którym znajdowało się Słońce, gdy zaczęło tworzyć planety takie jak Ziemia.
W rezultacie wyniki te mogą wskazywać, że powstające planety, w tym te w Układzie Słonecznym, muszą stawić czoła turbulentnym warunkom.
„Byliśmy zaskoczeni, widząc niezwykle jasny blask zwykłej młodej gwiazdy” – powiedział lider zespołu i naukowiec z CfA, Joshua Bennett Lovell. – stwierdził w oświadczeniu. „Każda potencjalna planeta ewoluująca w tym układzie zostałaby mocno uderzona intensywną mocą tego rozbłysku. Nie chcę tam dorastać!”
Powiązany: Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba dokonuje rzadkiego odkrycia dwóch egzoplanet krążących wokół martwych gwiazd
Młode gwiazdy są ciasno nawiniętymi sprężynami
Uważa się, że rozbłyski gwiazdowe, takie jak ten zaobserwowany przez Lovella i jego współpracowników, powstają, gdy gwiazdy się obracają, a ich pola magnetyczne się splatają.
Tak jak pulsująca rana magazynuje energię kinetyczną, która musi być bardzo ciasno uwolniona, tak energia magnetyczna zmagazynowana w tych zwiniętych polach magnetycznych musi zostać rozluźniona. W przypadku gwiazd powoduje to eksplozję strumieni przyspieszonych cząstek na ich powierzchniach i w przestrzeń kosmiczną.
Rozbłyski gwiazdowe towarzyszące eksplozji materii gwiezdnej, czyli plazmy, mogą zwiększyć jasność gwiazdy dziesiątki lub setki razy w pewnym zakresie długości fal światła. Jednak wykrycie takiego rozbłysku pozostaje wyzwaniem, ponieważ zdarzenia te zachodzą losowo, więc nie ma jasnego pojęcia, kiedy skierować teleskop na gwiazdę, aby wykryć jej kolejny napad złości.
Z pewnością tak było w przypadku HD 283572, który wydawał się uśpiony przed potężną erupcją.
„Za każdym razem, gdy po rozbłysku zwracaliśmy SMA w stronę gwiazdy, nic nie widzieliśmy” – wyjaśnił Lovell. „Nasze odkrycia potwierdzają, że te rozbłyski są rzadkie na falach milimetrowych, ale mogą być bardzo potężne w przypadku tak młodych gwiazd”.
W ciągu 9 godzin energia rozbłysku HD 283572 osiągnęła poziom miliony razy większy niż energia podobnych rozbłysków zmierzona w pobliżu Układu Słonecznego.
„To było ogromne wydarzenie, równoważne zużyciu całego arsenału nuklearnego Ziemi w ciągu około milisekundy, w kółko, przez około pół dnia!” – stwierdził w oświadczeniu Garrett Keating, naukowiec zajmujący się projektem SMA i członek zespołu. „Jeśli weźmiemy pod uwagę długości fal światła gwiazd, których SMA nie obserwuje, spodziewamy się, że byłoby ono wielokrotnie bardziej aktywne”.
Zespół wykrył tylko jeden rozbłysk z HD 283572, więc nie możemy obecnie potwierdzić dokładnej przyczyny potężnej eksplozji.
„Rozbłyski na tych długościach fal są rzadkie i nie spodziewaliśmy się zobaczyć niczego poza słabą poświatą pyłu tworzącego planety” – powiedział Keating. „To prawdziwa tajemnica i istnieje szereg mechanizmów, które mogą odgrywać rolę. Interakcje z gwiazdami, niewidzialnymi planetami towarzyszącymi lub okresową aktywnością gwiazd to dwie możliwości, ale nie ma wątpliwości, jak potężne będzie to wydarzenie”.
Takie rozbłyski są tak potężne, że mogą pozbawić atmosferę, gdy powstają wokół młodych planet.
Odkrycie tak aktywnego blasku w tym kluczowym okresie życia układu planetarnego daje naukowcom wyobrażenie o rodzaju ciśnień, jakim podlegała Ziemia i jej siostrzane planety podczas ich powstawania około 4,5 miliarda lat temu. Wyniki mogą również wskazać, z jakimi planetami pozasłonecznymi, czyli „egzoplanetami”, mogą się spotkać obecnie na wczesnych etapach swojego życia.
Zespół odpowiedzialny za te badania w dalszym ciągu monitoruje HD 283572, aby określić, jak często młoda gwiazda wybucha i sprawdzić, czy ten rozbłysk może wpływać na wzrost atmosfery planetarnej na otaczających ją młodych planetach.
Ponadto w ramach nowej kampanii SMA zbadane zostaną inne młode gwiazdy podobne do HD 283572 w celu określenia ich typowych właściwości i częstotliwości rozbłysków. Łącząc dane SMA z obserwacjami na dłuższych falach, zespół stwierdził również, że ma nadzieję lepiej zrozumieć fizykę tych rozbłysków i procesy, które z nich wynikają.
Wyniki zespołu zostały zaakceptowane do publikacji w czasopiśmie The Astrophysical Journal Letters, a artykuł przedrecenzyjny dostępny jest pod adresem: arXiv.
„Certyfikowany guru kulinarny. Internetowy maniak. Miłośnik bekonu. Miłośnik telewizji. Zapalony pisarz. Gracz.”
More Stories
Firma zajmująca się planowaniem powierzchni handlowych CADS postrzega technologię jako odpowiedź na Święta Wielkanocne i inne sezonowe wyzwania w 2024 r. — Retail Technology Innovation Hub
Astronomowie odkryli, że woda unosi się w części przestrzeni, która tworzy planetę
Tęskniłam za nim bardzo długo! Satelita NASA i martwy rosyjski statek kosmiczny zbliżają się do siebie na swojej orbicie