Супер вспышки: менее вредные для экзопланет, чем считалось ранее

Супер вспышки — экстремальные всплески излучения от звезд — подозревались в нанесении длительного вреда атмосфере, а значит обитаемости планет.

Недавно опубликованное исследование показало доказательства того, что они представляют лишь ограниченную опасность для планетных систем, поскольку всплески излучения происходят не в направлении экзопланет, рассказывают в Потсдамском астрофизическом институте Лейбница (AIP).

Используя оптические наблюдения от Спутника обзора транзитов экзопланет (TESS), астрономы из AIP в сотрудничестве с учеными из США и Испании исследовали большие супер вспышки на молодых, маленьких звездах. Звезды этого класса, называемые «красными карликами» имеют более низкую температуру и массу, чем наше Солнце.

Вокруг такого типа звезд было найдено много экзопланет. Вопрос в том, пригодны ли эти экзопланеты для жизни, поскольку красные карлики активнее нашего Солнца и вспыхивают гораздо чаще и интенсивнее. Вспышки — это магнитные взрывы в атмосфере звезд, которые выгоняют в космос интенсивное электромагнитное излучение. Большие вспышки связаны с излучением энергетических частиц, которые могут поражать экзопланеты, вращающиеся вокруг такой звезды, и менять или даже испарять атмосферы планет.

Аспирантка AIP Екатерина Илин вместе с командой разработали метод, позволяющий определить, откуда на поверхности звезд запускаются вспышки.

"Мы обнаружили, что очень большие вспышки запускаются из полюсов звезд-красных карликов, а не с их экватора, как это обычно бывает на Солнце", - говорит Илин. "Поэтому экзопланеты, вращающиеся в одной плоскости с экватором звезды, подобно планетам в нашей собственной Солнечной системе, могли бы быть в значительной степени защищены от таких супер вспышек, поскольку они направлены вверх или вниз от системы экзопланет. Это может улучшить перспективы обитаемости экзопланет вокруг маленьких звезд, которые в противном случае находились бы под большей угрозой от энергетического излучения и частиц, связанных со вспышками, по сравнению с планетами Солнечной системы".

Выявление этих вспышек является еще одним доказательством того, что сильные и динамические концентрации звездных магнитных полей, в виде темных пятен и вспышек, образуются близко к полюсам вращения быстро вращающихся звезд. О существовании таких "полярных пятен" давно подозревали на основе методов непрямой реконструкции, таких как (Зеемановская) Доплеровская визуализация звездных поверхностей, но до сих пор они не были обнаружены непосредственно. Команда достигла этого путем анализа вспышек белого света на быстро вращающихся М-карликах, которые продолжаются достаточно долго, чтобы их яркость модулировалась в результате появления и исчезновения из поля зрения при вращении звездной поверхности.

Авторы смогли непосредственно определить географическую широту региона вспышки по форме кривой света, а также показали, что метод обнаружения не был предвзятым в сторону определенных широт.

"Я особенно взволнована тем, что нам наконец удалось подтвердить существование полярных пятен для этих быстро вращающихся звезд. В будущем это поможет нам лучше понять структуру их магнитного поля", - добавляет Катя Поппенхагер, руководитель отдела звездной физики и экзопланет в AIP.

Ученые пересмотрели весь архив наблюдений, полученных TESS на наличие звезд, которые демонстрируют большие вспышки, обрабатывая кривые света более 3000 звезд-красных карликов, что в целом составляет более 400 лет времени наблюдений. Среди этих звезд они обнаружили четыре, которые подходили для нового метода. Их результаты показывают, что все четыре вспышки происходили выше ~55 градусов широты, то есть гораздо ближе к полюсу, чем вспышки и пятна на Солнце, которые обычно происходят ниже 30 градусов.

Этот результат, даже с наличием только четырех вспышек, является значительным: если бы вспышки были равномерно распределены по всей поверхности звезды, шансы найти четыре вспышки подряд на таких высоких широтах составят примерно 1:1000. Это имеет последствия для моделей магнитных полей звезд и для обитаемости экзопланет, вращающихся вокруг них.

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.