Stjernevinde af tre sollignende stjerner opdaget for første gang

Røntgenstråleemission fra astrosfærer detekteret

Et internationalt forskerhold ledet af Kristina Kislyakova, seniorforsker ved Institut for Astrofysik ved Universitetet i Wien, har for første gang opdaget røntgenstrålingen fra astrosfærerne omkring tre sollignende stjerner, såkaldte hovedsekvensstjerner, som er stjerner i deres bedste alder og har således registreret sådanne vinde for første gang direkte, hvilket giver dem mulighed for at sætte begrænsninger på stjernernes massetabshastighed via deres stjernevinde.

Disse resultater, baseret på observationer med XMM-Newton rumteleskopet, er i øjeblikket offentliggjort i Nature Astronomy . Forskerne observerede de spektrale fingeraftryk (såkaldte spektrallinjer) af iltionerne med XMM-Newton og var i stand til at bestemme mængden af ​​ilt og i sidste ende den samlede masse af stjernevind udsendt af stjernerne.

For de tre stjerner med detekterede astrosfærer, kaldet 70 Ophiuchi, epsilon Eridani og 61 Cygni, estimerede forskerne deres massetabsrater til at være henholdsvis 66,5±11,1, 15,6±4,4 og 9,6±4,1 gange solmassetabshastigheden. Det betyder, at vindene fra disse stjerner er meget stærkere end solvinden, hvilket kan forklares af disse stjerners stærkere magnetiske aktivitet.

"I solsystemet er emission af solvindladninger blevet observeret fra planeter, kometer og heliosfæren og giver et naturligt laboratorium til at studere solvindens sammensætning," forklarer hovedforfatteren af ​​undersøgelsen, Kislyakova.

"At observere denne emission fra fjerne stjerner er meget mere tricky på grund af svagheden af ​​signalet. Derudover gør afstanden til stjernerne det meget vanskeligt at adskille det signal, der udsendes af astrosfæren, fra den faktiske røntgen-emission fra selve stjernen, hvoraf en del er 'spredt' over teleskopets synsfelt på grund af instrumentelle effekter.

"Vi har udviklet en ny algoritme til at adskille stjernens og de astrosfæriske bidrag til emissionen og detekterede ladningsudvekslingssignaler, der stammer fra stjernevindens oxygenioner og det omgivende neutrale interstellare medium af tre hovedsekvensstjerner.

"Dette har været første gang røntgenladningsudveksling fra astrosfærer af sådanne stjerner er blevet detekteret. Vores estimerede massetabsrater kan bruges som benchmark for stjernevindmodeller og udvide vores begrænsede observationsbevis for sollignende vinde. stjerner."

Medforfatter Manuel Güdel, også fra Universitetet i Wien, tilføjer:"Der har været verdensomspændende bestræbelser over tre årtier for at underbygge tilstedeværelsen af ​​vinde omkring sollignende stjerner og måle deres styrker, men indtil videre kun indirekte beviser baseret på deres sekundære virkninger på stjernen eller dens miljø hentydede til eksistensen af ​​sådanne vinde, vores gruppe forsøgte tidligere at detektere radioemission fra vinden, men kunne kun sætte øvre grænser for vindstyrkerne, mens de ikke detekterede vindene selv.

"Vores nye røntgenbaserede resultater baner vejen for at finde og endda afbilde disse vinde direkte og studere deres interaktioner med omgivende planeter."

"I fremtiden vil denne metode til direkte detektion af stjernevinde i røntgenstråler blive lettet takket være fremtidige højopløsningsinstrumenter, såsom X-IFU-spektrometeret fra den europæiske Athena-mission," forklarer CNRS-forsker Dimitra Koutroumpa, en medforfatter. af undersøgelsen.

"Den høje spektrale opløsning af X-IFU vil løse den finere struktur og emissionsforhold af iltlinjerne (såvel som andre svagere linjer), som er svære at skelne med XMM's CCD-opløsning, og give yderligere begrænsninger på emissionsmekanismen; termisk emission fra stjernerne eller ikke-termisk ladningsudveksling fra astrosfærerne."

Flere oplysninger: Røntgendetektion af astrosfærer omkring tre hovedsekvensstjerner og deres massetabshastigheder., Naturastronomi (2024). DOI:10.1038/s41550-024-02222-x

Journaloplysninger: Naturastronomi

Leveret af Universitetet i Wien