Potężny koronalny wyrzut masy po raz pierwszy obserwowany na innej gwieździe

Źródło: NASA/GSFC/S. Wiessinger

Grupa badaczy zidentyfikowała i scharakteryzowała po raz pierwszy w pełni silną erupcję w atmosferze aktywnej gwiazdy HR 9024, która ujawniła się pod postacią intensywnego błysku promieniowania rentgenowskiego i następującej po nim emisji potężnej bańki plazmy. To pierwszy przypadek zaobserwowania koronalnego wyrzutu masy (CME) na gwieździe innej niż Słońca. Korona to zewnętrzna warstwa atmosfery gwiazdy.

Do zidentyfikowania eksplozji opisanej w artykule opublikowanym w periodyku Nature Astronomy, badacze wykorzystali dane zebrane przez Obserwatorium Rentgenowskie Chandra. Wyniki badań potwierdzają, ze CME pojawiają się na magnetycznie aktywnych gwiazdach i związane są z fizyką gwiazdy. Stanowią one także możliwość systematycznego badania takich dramatycznych zdarzeń na gwiazdach innych niż Słońce.

“Wykorzystana przez nas technika opiera się na monitorowaniu prędkości plazmy podczas rozbłysków” mówi Costanza Argiroffi (Uniwersytet w Palermo), która kierowała badaniami. “Podobnie jak w otoczeniu Słońca, spodziewamy się, że podczas rozbłysku, plazma ograniczona do pętli koronalnej, w której zachodzi do rozbłysku, porusza się najpierw w górę, a potem w dół sięgając niższych warstw atmosfery gwiazdy. Co więcej, spodziewamy się także dodatkowego ruchu, zawsze skierowanego w górę, związanego z CME”.

Badacze przeanalizowali szczególnie interesujący rozbłysk, do którego doszło na powierzchni aktywnej gwiazdy HR 9024 oddalonej od nas o około 450 lat świetlnych. Spektrometr HETGS zainstalowany na pokładzie Chandry to jedyny instrument, który umożliwia pomiary ruchu plazmy koronalnej z prędkościami zaledwie kilkudziesięciu tysięcy kilometrów na godzinę.

Wyniki obserwacji wyraźnie wskazują, że podczas rozbłysku bardzo gorąca materia (między 10 a 25 milionami stopni Celsjusza) najpierw unosi się, a następnie opada z prędkością 360 000 do 1 500 000 kilometrów na godzinę. Dane te bardzo dobrze zgadzają się ze spodziewanym zachowaniem materii związanej z rozbłyskiem na powierzchni gwiazdy.

“Nasze wyniki uzyskane jako pierwsze w historii, potwierdzają, że nasza wiedza o podstawowym zjawisku zachodzącym podczas rozbłysków, jest prawidłowa” mówi Argiroffi. “Nie byliśmy pewni czy obserwacje będą się tak zgadzały przewidywaniami, ponieważ nasza wiedza o rozbłyskach bazuje jedynie na obserwacjach otoczenia słonecznego, gdzie nawet najbardziej ekstremalne rozbłyski są sto tysięcy razy mniej intensywne w zakresie rentgenowskim”.

“Najważniejszym punktem naszej pracy jest jednak coś innego: odkryliśmy, po rozbłysku, że najzimniejsza plazma – o temperaturze “zaledwie” 4 milionów stopni Celsjusza – oddala się od gwiazdy ze stałą prędkością około 300 000 kilometrów na godzinę” mówi Argiroffi. “I są to wartości, których dokładnie oczekiwalibyśmy w przypadku CME związanego z rozbłyskiem”.

Dane uzyskane za pomocą obserwatorium Chandra pozwoliły także określić, poza prędkością, masę wyrzuconą podczas CME, a która równała się miliardowi miliardów kilogramów, czyli około dziesięć tysięcy razy więcej niż podczas najmasywniejszego koronalnego wyrzutu masy obserwowanego na Słońcu – takie wyniki zgadzają się z teorią mówiącą, że CME na aktywnych gwiazdach to powiększone wersje słonecznych CME. Obserwowana prędkość CME jest jednak znacząco niższa od oczekiwanej. To wskazuje, że pole magnetyczne aktywnej gwiazdy słabiej przyspiesza CME niż pole magnetyczne Słońca.

Źródło: Chandra X-ray Center

Author: Radek Kosarzycki

Niedoszły astronom. Prawie filolog. Aspołeczny popularyzator nauki. Kulturalny cham.