Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Babystjerners brændende raserianfald kunne skabe planeternes byggesten

Kredit:CC0 Public Domain

Et massivt stjerneudbrud på en babystjerne er blevet set af astronomer fra University of Warwick, kaste lys over oprindelsen af ​​potentielt beboelige exoplaneter.

En af de største nogensinde set på en stjerne af sin type, den enorme eksplosion af energi og plasma er omkring 10, 000 gange større end det største soludbrud nogensinde registreret fra vores egen sol.

Opdagelsen er beskrevet detaljeret i et papir til Monthly Notices of the Royal Astronomical Society og afslører, hvordan dette enorme 'tantrum' endda kunne forstyrre materialet, der kredser om en stjerne, som ville skabe byggestenene til fremtidige planeter.

Opblussen blev set på en ung M-type stjerne ved navn NGTS J121939.5-355557, ligger 685 lysår væk. Omkring 2 millioner år gammel, det er, hvad astronomer omtaler som en stjerne før hovedsekvensen, som endnu ikke har nået den størrelse, som den bruger størstedelen af ​​sin livscyklus.

Det blev observeret som en del af en stor flare undersøgelse af tusindvis af stjerner af University of Warwick Ph.D. studerende James Jackman, som en del af et projekt, der leder efter eksplosive fænomener på stjerner uden for vores solsystem. Han brugte det Warwick-ledede Next-Generation Transit Survey (NGTS) teleskoparray i Chile, som er designet til at finde exoplaneter ved at indsamle lysstyrkemålinger af hundredtusindvis af stjerner og er baseret på European Southern Observatorys Paranal Observatory. Hans opmærksomhed blev henledt til NGTS J121939.5-355557, da den havde en af ​​de største udblæsninger set i disse typer stjerner.

Et stjerneudbrud opstår, når en stjernes magnetfelt omarrangerer sig selv, frigiver enorme mængder energi i processen. Dette accelererer ladede partikler, eller plasma, inde i stjernen, der styrter ind i dens overflade, varme det op til omkring 10, 000 grader. Denne energi producerer optisk og infrarødt lys, men også røntgen- og gammastråler, der kan opfanges af teleskoper på Jorden og i kredsløb.

Magnetiske felter på M-stjerner er meget stærkere end dem på vores egen sol, og astronomerne har beregnet, at denne størrelse af udstråling er en sjælden begivenhed, forekommer alt fra hvert tredje år til to gange om året.

James, som studerer ved University of Warwicks afdeling for fysik, sagde:"Dette er normalt en stjerne, der viser ringe aktivitet og forbliver en konstant lysstyrke. Så på denne ene aften, vi så det pludselig vokse syv gange lysere end normalt i et par timer, hvilket er ret ekstremt. Og så går det tilbage til det normale.

"Vi ser disse typer af udbrud på Solen, men ikke nær så stor som denne. På vores sol, du kan lave utroligt detaljerede undersøgelser af denne form for aktivitet. Det er svært at udvide den forståelse til andre stjerner, fordi de data, vi har brug for, ikke har været tilgængelige indtil nu.

"Dette er en utrolig ung stjerne, kun omkring 2 millioner år gammel. Du ville kalde det en baby – den kommer til at leve i ti eller milliarder af år, så det er i den første ene procent af dets levetid. Selvom det er meget køligere end vores sol med omkring 2000 grader, er det nogenlunde samme størrelse, men ret stor til en M-stjerne. Dette skyldes, at det stadig dannes af gas i skiven og trækker sig sammen og afkøles, indtil det når hovedsekvensen, opholder sig ved en vis radius og lysstyrke i milliarder af år.

"At finde ud af den slags detaljer har kun været muligt takket være Gaia-missionen, der begyndte tidligere i år."

Røntgenstrålerne fra disse store opblussen menes at påvirke dannelsen af ​​'kondruler, ' flashsmeltede calcium-aluminium-rige korn i stjernens protoplanetariske skive. Disse samles til asteroider, der til sidst smelter sammen til kredsende planeter. Undersøgelsen bidrager til vores forståelse af, hvordan flares 'forstyrrer' den protoplanetariske skive, bevæger sig rundt i det materiale, der påvirker planetdannelsen og påvirker den eventuelle struktur af et planetsystem.

Professor Peter Wheatley, James's Ph.D. tilsynsførende, sagde:"Et massivt blus som dette kunne være fordelagtigt for planetdannelse, eller det kan være forstyrrende. Denne særlige stjerne vil ikke have dannet sine planeter endnu, så denne type flareaktivitet er noget, som astronomer bliver nødt til at tage i betragtning, når de overvejer planetdannelse.

"Der er en diskussion i øjeblikket om, hvorvidt udbrud er en god eller dårlig ting for livet på kredsende beboelige planeter, fordi de udsender en stor mængde UV-stråling. Det kan forårsage biologisk skade på overfladeorganismer og beskadige deres DNA. På den anden side, UV-stråling er påkrævet for at forskellige kemiske reaktioner kan starte liv, og det leveres typisk ikke i stor nok mængde af disse typer stjerner. Disse flares kan potentielt kickstarte disse reaktioner."

"Detektion af en kæmpe flare, der viser kvasi-periodiske pulseringer fra en præ-hovedsekvens M-stjerne af Next Generation Transit Survey" er offentliggjort i Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society .


Varme artikler