En stjärnas extrema utbrott kan plåga babyplaneter

Ett extremt utbrott från en ung stjärna som liknar solen tyder på att bildade planeter måste existera i en ganska vild miljö.

Ett team av forskare från Center for Astrophysics (CfA) använde Submillimeter Array (SMA), en uppsättning teleskop på Maunakea på Hawaii, för att observera den unga stjärnan HD 283572. Besättningen observerade HD 283572:s ljusstyrka öka 100 gånger under loppet av bara några timmar. Detta observerade utbrott anses vara ett av de kraftigaste stjärnutbrotten som någonsin setts.

HD 283572 ligger cirka 400 ljusår bort och är cirka 1,4 gånger mer massiv än solen – men när den är nästan 3 miljoner år gammal är den över tusen gånger yngre än vår stjärna, som är cirka 4,6 miljarder år gammal. Det vill säga när astronomer såg HD 283572 såg de den i samma skede av livet som solen var i när den började bilda planeter som jorden.

Som ett resultat kan dessa resultat indikera att planeter som bildar, inklusive de i solsystemet, måste uppleva turbulenta förhållanden.

“Vi blev förvånade över att se en exceptionellt ljus flamma från en vanlig ung stjärna,” sa teamledaren och CfA-forskaren Joshua Bennett Lovell i ett uttalande. “Varje potentiell planet som utvecklas i det här systemet skulle ha drabbats av den enorma kraften i denna bloss. Jag skulle inte vilja växa upp där!”

Relaterad: Rymdteleskopet James Webb upptäcker sällan två exoplaneter som kretsar kring döda stjärnor

Unga stjärnor är tätt hoprullade fjädrar

Stjärnutbrott som de observerade av Lovell och kollegor tros uppstå när stjärnor roterar och förvirrar deras magnetfält.

Precis som en fjäder som är upplindad för starkt lagrar kinetisk energi som sedan måste frigöras igen, måste den lagrade magnetiska energin försvinna i dessa lindade magnetfält. I stjärnor orsakar detta utbrott av accelererade partiklar att bryta ut genom deras ytor ut i rymden.

Stjärnutbrott som åtföljer denna explosion av stjärnmateria eller plasma kan öka en stjärnas ljusstyrka med tiotals eller hundratals gånger och över ett antal våglängder av ljus. Det är dock fortfarande svårt att upptäcka sådana flare-ups eftersom dessa händelser sker i huvudsak slumpmässigt. Därför finns det ingen klar uppfattning om när man ska rikta ett teleskop mot en stjärna för att fånga nästa utbrott.

Detta var verkligen fallet med HD 283572, som verkade vara inaktiv innan dess massiva utbrott.

“Varje gång vi riktade SMA tillbaka mot stjärnan efter den blossen såg vi ingenting,” förklarade Lovell. “Våra resultat bekräftar att dessa flare händelser är sällsynta vid millimetervåglängder, men att de kan vara extremt kraftfulla för stjärnor i denna unga ålder.”

Platsen för den utbrottande unga stjärnan HD 283572

Platsen för den utbrottande unga stjärnan HD 283572

Under en 9-timmarsperiod nådde HD 283572-blossens energi nivåer miljontals gånger högre än energin som frigjordes av liknande flammor uppmätt nära solsystemet.

“Detta var en massiv händelse, motsvarande att slösa bort hela jordens kärnvapenarsenal på ungefär en millisekund, om och om igen, i nästan en halv dag!”, sa SMA-projektets forskare och teammedlem Garrett Keating i uttalandet. “Om vi ​​tar hänsyn till våglängderna av stjärnljus som SMA inte observerade, tror vi att det kan vara många gånger mer energiskt.”

Teamet har bara sett en flare från HD 283572, så vi kan för närvarande inte vara säkra på exakt vad som orsakade den massiva explosionen.

“Flare vid dessa våglängder är sällsynta, och vi förväntade oss inte att se något annat än det svaga skenet av planetbildande damm,” sa Keating. “Det är ett riktigt mysterium och det finns ett antal mekaniker som kan vara på gång. Interaktioner med osynliga sällskapsstjärnor eller planeter eller periodisk stjärnfläcksaktivitet är två möjligheter, men det finns fortfarande ingen tvekan om hur kraftfull händelsen var.”

En konstnärs skildring av planeter som bildas från en skiva av material som omger en stjärna.En konstnärs skildring av planeter som bildas från en skiva av material som omger en stjärna.

En konstnärs skildring av planeter som bildas från en skiva av material som omger en stjärna.

En konstnärs skildring av planeter som bildas från en skiva av material som omger en stjärna. (Bildkredit: NASA)

Utbrott som dessa är så kraftfulla att de kan förstöra atmosfärer när de utvecklas runt unga, bildande planeter.

Upptäckten av ett sådant utbrott av energi vid denna avgörande tidpunkt i livet för ett planetsystem ger forskare en ledtråd till de påfrestningar som jorden och dess syskonplaneter stod inför när de bildades för cirka 4,5 miljarder år sedan. Resultaten kan också ge ledtrådar om vad extrasolära planeter eller “exoplaneter” i tidigare faser av deras liv kan uppleva för närvarande.

Liknande inlägg

– Överraskning! Baby exoplaneter kan se ut mer som Smarties godis än bollar

– NASA:s exoplanetteleskop upptäcker “superjorden” i Guldlockszonen av sin stjärna

— Vad är prognosen för Neptunusliknande exoplaneter: Molnigt eller klart?

Teamet bakom denna forskning fortsätter att övervaka HD 283572 för att avgöra hur ofta den unga stjärnan bryter ut och för att se om dessa utbrott kan påverka tillväxten av planetariska atmosfärer i de bildade planeterna runt den.

Dessutom kommer en ny SMA-kampanj att studera andra unga stjärnor som liknar HD 283572 för att fastställa deras typiska egenskaper och flare frekvenser. Genom att kombinera SMA-data med längre våglängdsobservationer hoppas teamet också att bättre förstå fysiken hos dessa flare och de processer som de är resultatet av.

Teamets resultat har godkänts för publicering i The Astrophysical Journal Letters. En artikel före peer review finns tillgänglig på arXiv.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *