Giv og tag af mega-blus fra stjerner

De lange forhold mellem stjerner og planeterne omkring dem - inklusive Solen og Jorden - kan være endnu mere komplekse end tidligere antaget. Dette er en konklusion af en ny undersøgelse, der involverer tusindvis af stjerner ved hjælp af NASAs Chandra X-ray Observatory.

Ved at udføre den største undersøgelse nogensinde af stjernedannende områder i røntgenstråler, et team af forskere har hjulpet med at skitsere sammenhængen mellem meget kraftige flares, eller udbrud, fra ungdommelige stjerner, og den indvirkning, de kunne have på planeter i kredsløb.

"Vores arbejde fortæller os, hvordan Solen kan have opført sig og påvirket den unge Jord for milliarder af år siden, " sagde Kostantin Getman fra Pennsylvania State University i University Park, Pennsylvania, der ledede undersøgelsen. "På nogle måder, dette er vores ultimative oprindelseshistorie:Hvordan Jorden og Solsystemet blev til."

Forskerne undersøgte Chandras røntgendata på mere end 24, 000 stjerner i 40 forskellige regioner, hvor stjerner dannes. De fangede over tusind stjerner, der afgav udbrud, der er meget mere energiske end den kraftigste udstråling, der nogensinde er observeret af moderne astronomer på Solen, "Solar Carrington Event" i 1859. "Super" flares er mindst hundrede tusinde gange mere energiske end Carrington Event og "mega" flares op til 10 millioner gange mere energiske.

Disse kraftige udbrændinger observeret af Chandra i dette arbejde forekommer i alle de stjernedannende områder og blandt unge stjerner i alle forskellige masser, inklusive dem, der ligner Solen. De ses også på alle forskellige stadier i udviklingen af ​​unge stjerner, lige fra tidlige stadier, hvor stjernen er tungt indlejret i støv og gas og omgivet af en stor planetdannende skive, til senere stadier, hvor planeter ville være dannet, og skiverne er væk. Stjernerne i undersøgelsen har estimeret aldre til at være mindre end 5 millioner år, sammenlignet med Solens alder på 4,5 milliarder år.

Holdet fandt, at der forekommer adskillige superblus om ugen for hver ung stjerne, gennemsnittet over hele prøven, og omkring to mega-blus hvert år.

"Vi vil gerne vide, hvilken slags indvirkning - god og dårlig - disse udbrud har på planeternes tidlige liv, " sagde medforfatter Eric Feigelson, også i Penn State. "Så kraftige udbrud kan have store konsekvenser."

I løbet af de sidste to årtier, Forskere har hævdet, at disse gigantiske udbrud kan hjælpe med at "give" planeter til stjerner, der stadig danner, ved at drive gas væk fra skiver af materiale, der omgiver dem. Dette kan udløse dannelsen af ​​småsten og andet lille stenmateriale, som er et afgørende skridt for planeternes dannelse.

På den anden side, disse udbrud kan "tage væk" fra planeter, der allerede er dannet ved at sprænge enhver atmosfære med kraftig stråling, muligvis resulterer i deres fuldstændige fordampning og ødelæggelse på mindre end 5 millioner år.

Forskerne udførte også detaljeret modellering af 55 lyse super- og megaudbrud og fandt ud af, at de fleste af dem ligner langvarige udbrud set på Solen, der producerer "koronale masseudstødninger, " kraftige udstødninger af ladede partikler, der kan beskadige planetariske atmosfærer. Solar Carrington-begivenheden involverede en sådan udstødning.

Dette arbejde er også vigtigt for at forstå selve blussene. Holdet fandt ud af, at flammernes egenskaber, såsom deres lysstyrke og frekvens, er de samme for unge stjerner med og uden planetdannende skiver. Dette indebærer, at udstrålingerne sandsynligvis ligner dem, der ses på Solen, med sløjfer af magnetfelt med begge fodspor på stjernens overflade, i stedet for en forankret til skiven og en til stjernen.

"Vi har fundet ud af, at disse gigantiske udbrud er som dem på Solen, men de er bare meget forstørret i energi og frekvens, og størrelsen af ​​deres magnetiske sløjfer, " sagde medforfatter Gordon Garmire fra Huntingdon Institute for X-ray Astronomy i Huntingdon, Pennsylvania." At forstå disse stjerneudbrud kan hjælpe os med at forstå de mest kraftfulde udbrud og koronale masseudslip fra Solen."