Eksplosion på en stjerne på størrelse med Jupiter 10 gange kraftigere end nogensinde set på solen

Et stjerneudbrud, der er ti gange kraftigere end noget andet set på vores sol, er sprunget fra en ultracool stjerne, der næsten har samme størrelse som Jupiter.

Stjernen er den sejeste og mindste til at afgive en sjælden hvid-lys superblus, og ved nogle definitioner kunne være for lille betragtes som en stjerne.

Opdagelsen, finansieret af Science and Technology Facilities Council, er offentliggjort i Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society:Breve som den version af rekorden i dag (17. april) og kaster lys over spørgsmålet om, hvor lille en stjerne kan være og stadig udvise flammende aktivitet i sin atmosfære. Flares menes at være drevet af en pludselig frigivelse af magnetisk energi genereret i stjernens indre. Dette får ladede partikler til at opvarme plasma på stjernens overflade, frigiver enorme mængder optisk, UV- og røntgenstråling.

Hovedforfatter James Jackman, en ph.d. studerende ved University of Warwick's Department of Physics, sagde:"Aktiviteten af ​​stjerner med lav masse falder, efterhånden som du går til lavere og lavere masser, og vi forventer, at kromosfæren (et område af stjernen, der understøtter udblæsninger) bliver køligere eller svagere. Det faktum, at vi har observeret denne utroligt lave masse stjerne, hvor kromosfæren skulle være næsten på sit svageste, men vi har et hvidt lys, der opstår, viser, at stærk magnetisk aktivitet stadig kan fortsætte ned til dette niveau.

"Det er lige på grænsen mellem at være en stjerne og en brun dværg, en meget lav masse, substellært objekt. Enhver lavere masse, og det ville helt sikkert være en brun dværg. Ved at skubbe denne grænse kan vi se, om denne type udbrud er begrænset til stjerner, og i så fald, hvornår stopper denne aktivitet? Dette resultat tager os lang vej til at besvare disse spørgsmål."

L dværgstjernen ligger 250 lysår væk, kaldet ULAS J224940.13-011236.9, er kun en tiendedel af radius af vores egen sol, næsten samme størrelse som Jupiter i vores solsystem. Det var for svagt for de fleste teleskoper at observere, indtil forskerne, ledet af University of Warwick, opdagede den massive stjerneeksplosion i dens kromosfære i en optisk undersøgelse af de omgivende stjerner.

Brug af Next Generation Transit Survey (NGTS)-faciliteten ved European Southern Observatory's Paranal Observatory, med yderligere data fra Two Micron All Sky Survey (2MASS) og Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), de observerede stjernens lysstyrke over 146 nætter.

Udbrændingen fandt sted natten til den 13. august 2017 og afgav energi svarende til 80 milliarder megatons TNT, ti gange så meget energi som Carrington-begivenheden i 1859, den højeste energibegivenhed observeret på vores sol. Soludbrud forekommer på vores sol med jævne mellemrum, men hvis Solen skulle superbluse som denne stjerne, kan Jordens kommunikations- og energisystemer være i alvorlig risiko for at fejle.

Det er et af de største udbrud nogensinde set på en L dværgstjerne, få stjernen til at fremstå 10, 000 gange lysere end normalt.

James tilføjer:"Vi vidste fra andre undersøgelser, at denne slags stjerne var der, og vi vidste fra tidligere arbejde, at den slags stjerner kan vise utrolige udbrud. Men, den stillestående stjerne var for svag til, at vores teleskoper kunne se normalt – vi ville ikke modtage lys nok til, at stjernen kunne dukke op over baggrunden fra himlen. Først da den blussede, blev den lys nok til, at vi kunne opdage den med vores teleskoper."

James's Ph.D. vejleder professor Peter Wheatley sagde:"Vores tolv NGTS-teleskoper bruges normalt til at søge efter planeter omkring klare stjerner, så det er spændende at opdage, at vi også kan bruge dem til at finde gigantiske eksplosioner på bittesmå, svage stjerner. Det er særligt glædeligt, at opdagelse af disse udbrud kan hjælpe os med at forstå oprindelsen af ​​liv på planeter."

L-dværge er blandt de laveste masseobjekter, der stadig kunne betragtes som en stjerne, liggende i overgangsområdet mellem stjerner og brune dværge. Brune dværge er ikke massive nok til at fusionere brint til helium, som stjerner gør. L-dværge er også meget seje sammenlignet med de mere almindelige hovedsekvensstjerner, såsom røde dværge, og udsender stråling mest i det infrarøde, som kan påvirke deres evne til at understøtte skabelsen af ​​liv.

James tilføjer:"Hottere stjerner vil udsende mere i det optiske spektrum, især mod UV. Fordi denne stjerne er køligere, omkring 2000 kelvin, og det meste af dets lys er mod det infrarøde, når det blusser får du et udbrud af UV-stråling, som du normalt ikke ville se.

"For at få kemiske reaktioner i gang på alle planeter i kredsløb og for at danne aminosyrer, der danner grundlaget for liv, du har brug for et vist niveau af UV-stråling. Det har disse stjerner normalt ikke, fordi de for det meste udsender i det infrarøde. Men hvis de producerede en stor opblussen som denne, kunne det måske sætte gang i nogle reaktioner."

Professor Wheatley tilføjer:"Det er forbløffende, at en så ringe stjerne kan producere en så kraftig eksplosion. Denne opdagelse vil tvinge os til at tænke igen på, hvordan små stjerner kan lagre energi i magnetiske felter. Vi leder nu efter gigantiske udbrud fra andre små stjerner og skubber grænserne for vores forståelse af stjernernes aktivitet."