Астрономи вперше зафіксували вибуховий спалах на іншій зорі

Вперше підтверджено вибуховий спалах речовини, викинутої в космос іншою зорею, який є достатньо потужним, щоб знести атмосферу будь-якої нещасної планети, що опинилася на його шляху.

Про це розповідають в Європейському космічному агентстві, передають OstanniPodii.com.

Вибух був корональним викидом маси (КВМ), виверженнями, які ми часто бачимо від Сонця. Під час КВМ величезні кількості речовини викидаються з нашої зорі, заповнюючи навколишній простір. Ці драматичні викиди формують і визначають космічну погоду, таку як видовищні полярні сяйва, які ми бачимо на Землі, і навіть можуть руйнувати атмосфери неподалік розташованих планет.

Але хоча КВМ є звичайним явищем на Сонці, досі ми не бачили жодного переконливого доказу їхнього існування на іншій зорі.

«Астрономи вже десятиліттями прагнули виявити КВМ на іншій зорі», — каже Джо Каллінгем з Нідерландського інституту радіоастрономії (ASTRON), автор нового дослідження, опублікованого в журналі Nature. «Попередні висновки давали підстави припускати їх існування або натякали на їхню присутність, але фактично не підтверджували, що матеріал дійсно вирвався у космос. Тепер нам вперше вдалося це зробити».

Коли КВМ подорожує крізь шари зорі до міжпланетного простору, він створює ударну хвилю та супутній спалах радіохвиль. Цей короткий, інтенсивний радіосигнал був зафіксований Джо та його колегами, і виявилося, що він походить від зорі, яка знаходиться на відстані близько 130 світлових років від нас.

«Такий радіосигнал просто не існував би, якби матеріал повністю не покинув бульбашку потужного магнетизму зорі», — додає Джо. «Іншими словами: він спричинений КВМ».

Зоря, що викидає матерію, є червоним карликом – типом зорі, яка набагато тьмяніша, холодніша й менша за Сонце. Вона зовсім не схожа на наше світило: її маса приблизно вдвічі менша, вона обертається у 20 разів швидше та має магнітне поле, яке в 300 разів сильніше. Більшість планет, про існування яких відомо в Чумацькому Шляху, обертаються навколо такого типу зірок.

Радіосигнал був виявлений за допомогою радіотелескопа "Низькочастотний масив" (LOFAR) завдяки новим методам обробки даних, розробленим співавторами з Паризької обсерваторії-PSL. Потім команда використовувала космічну обсерваторію XMM-Newton Європейського космічного агентства, щоб визначити температуру, обертання та яскравість зорі у рентгенівському світлі. Це було необхідно для інтерпретації радіосигналу та з′ясування, що насправді відбувається.

«Нам потрібні були чутливість і частота LOFAR, щоб виявити радіохвилі», — каже співавтор Девід Конійн, аспірант, який працює з Джо в ASTRON. «А без XMM-Newton ми б не змогли визначити рух КВМ або розмістити його в зоряному контексті, що було вкрай важливо для підтвердження наших відкриттів. Один телескоп був би недостатнім — нам потрібні були обидва».

Дослідники визначили, що КВМ рухається з надзвичайно високою швидкістю 2400 км на секунду, яка спостерігається лише в 1 з 2000 КВМ, що відбуваються на Сонці. Викид був настільки швидким і щільним, що міг повністю знищити атмосферу будь-якої планети, що обертається близько до зорі.

Відкриття того, що КВМ здатні здирати планетні атмосфери, корисне для нашого пошуку життя навколо інших зірок. Придатність планети для життя, яким ми його знаємо, визначається її відстанню від материнської зорі – чи знаходиться вона в «зоні життєпридатності», тобто в області, де на поверхні планет з відповідною атмосферою може існувати рідка вода. Це сценарій «Золотоволоски»: занадто близько до зорі – занадто спекотно, занадто далеко – занадто холодно, а посередині – якраз підходить.

Але що, якщо ця зоря особливо активна й регулярно викидає небезпечні виверження речовини, викликаючи сильні бурі? Планета, яка регулярно піддається бомбардуванню потужними корональними викидами маси, може повністю втратити свою атмосферу, залишивши після себе безплідний камінь – непридатний для життя світ, попри те, що його орбіта «якраз підходить».

«Ця робота відкриває нові можливості для спостережень, вивчення та розуміння вивержень і космічної погоди навколо інших зірок», — додає Генрік Еклунд, науковий співробітник ЄКА, що працює в Європейському центрі космічних досліджень і технологій (ESTEC) у Нордвейку в Нідерландах.

«Ми більше не обмежуємося екстраполяцією нашого розуміння сонячних КВМ на інші зорі. Схоже що інтенсивна космічна погода може бути ще більш екстремальною навколо менших зірок – основних носіїв потенційно придатних для життя екзопланет. Це має важливе значення для того, як ці планети зберігають свою атмосферу та, можливо, залишаються придатними для життя з плином часу».

Тим часом XMM-Newton є провідним дослідником гарячого та екстремального Всесвіту. Запущений у 1999 році, космічний телескоп спостерігав за ядрами галактик, вивчав зорі, щоб зрозуміти, як вони еволюціонують, досліджував околиці чорних дір і виявляв інтенсивні спалахи енергійного випромінювання від віддалених зірок і галактик.

«Зараз XMM-Newton допомагає нам з′ясувати, як КВМ варіюються залежно від зорі, що цікаво не тільки для нашого дослідження зірок і Сонця, але й для пошуку придатних для життя світів навколо інших зірок», — каже науковий співробітник проєкту XMM-Newton Ерік Кулкерс. «Це також демонструє величезну силу співпраці, яка лежить в основі всіх успішних наукових досліджень. Це відкриття стало результатом справжньої командної роботи й розв′язало питання, яке десятиліттями займало вчених, — пошук КВМ за межами Сонця».

Стаття «Радіохвильовий спалах від зоряного коронального викиду маси» (Callingham et al.) була опублікована 12 листопада в журналі Nature.