For første gang noensinne har astronomer vært vitne til en utstøting av koronal masse (CME) på en annen stjerne enn vår helt egen sol. Stjernen, kalt HR 9024 (og også kjent som OU Andromeda,) er omtrent 455 lysår unna, i stjernebildet Andromeda. Det er en aktiv, variabel stjerne med et sterkt magnetfelt, som astronomene sier kan forårsake CME-er.
"Dette resultatet, aldri oppnådd før, bekrefter at vår forståelse av de viktigste fenomenene som oppstår i fakler er solid."
Costanza Argiroffi, hovedforfatter, University of Palermo, og førsteamanuensisforsker ved National Institute for Astrophysics in Italy.
CME er en utkast til plasma og annet materiale fra solcorona. De følger ofte en soloppblussing og er assosiert med aktive regioner på en stjerners overflate. Hvis utstøting av materiale er nær overflaten til stjernen, kalles det en fremtredende sol. Hvis materialet reiser lenger enn det, kalles det en CME. CME-er er ikke sjeldne på vår egen Sun.
Den nye studien som skisserer dette arbeidet vises i tidsskriftet Nature Astronomy. Teamet bak studien ledes av Costanza Argiroffi fra University of Palermo i Italia, som også er en forsker ved National Institute for Astrophysics i Italia. Denne CME-deteksjonen på en annen stjerne er viktig fordi den er den første. De er ekstremt vanskelige å oppdage, annet enn på solen, på grunn av den romlige oppløsningen som kreves for å se dem.
CME er forårsaket av de elektromagnetiske kraftlinjene til en stjerne. Når disse linjene blir vridd i spiralformer, blir energien kaotisk, og CME-er fungerer som en slags frigjøring for energien. Astrofysikere tror at uten CME-er, ville stjerner ganske enkelt rive seg fra hverandre.
"Teknikken vi brukte er basert på å overvåke hastigheten på plasmer under en stellar flare."
Costanza Argiroffi, hovedforfatter, University of Palermo.
Teamet brukte Chandra X-Ray Observatory i denne studien, og High-Energy Transmission Grating Spectrometer, eller HETGS, ombord Chandra. Dette instrumentet er i stand til å måle bevegelsene til koronale plasmaer med hastigheter på bare noen titusenvis av miles per time, som dette fra HR 9024. Det er det eneste instrumentet som kan se noe slikt. CME ble ikke oppdaget visuelt; det ble observert da Chandra oppdaget et ekstremt kraftig glimt av røntgenstråler. Den intense røntgenblitz gikk foran CME.
"Teknikken vi brukte er basert på å overvåke hastigheten på plasmer under en stellar bluss," sa Costanza Argiroffi (University of Palermo i Italia og forsker ved National Institute for Astrophysics i Italia) som ledet studien. Dette skyldes at det, i analogi med solmiljøet, er forventet at under en fakkel plasmaet som er innesperret i koronaløkken der fakkelet finner sted, beveger seg først oppover, og deretter nedover når de nedre lagene i den stellare atmosfæren. Dessuten forventes det også at det vil være en tilleggsbevegelse, alltid rettet oppover, på grunn av CME forbundet med blusset ”.
CME som kommer fra HR 9024 er mye kraftigere enn noe vår sol kan produsere. Den var omtrent 10.000 ganger større enn de mest massive de noen gang har sett fra vår sol. CME utviste rundt to milliarder milliarder kilo materiale ut i verdensrommet. Men det er ikke bemerkelsesverdig bare på grunn av styrken. Observasjonen av denne CME stemmer godt overens med teori, noe som alltid opphisser astronomer.
Observasjonene viser noe av det indre arbeidet med fakler og CME-er. Under blusset stiger ekstremt varmt materiale, mellom 10 til 25 millioner grader Celsius (18 til 45 millioner grader Fahrenheit), og synker deretter med hastigheter mellom 360.000 og 1.450.000 kmh (225.000 til 900.000 mph.) Disse målingene stemmer overens med spådommer som stammer fra fantastisk teori.
"Dette resultatet, aldri oppnådd før, bekrefter at vår forståelse av hovedfenomenene som oppstår i fakler er solid," sa Argiroffi i en pressemelding. "Vi var ikke så sikre på at forutsigelsene våre kunne stemme overens med observasjoner, fordi vår forståelse av fakler er nesten fullstendig basert på observasjoner av solmiljøet, der de mest ekstreme fakler er til og med hundre tusen ganger mindre intense i X -stråling avgitt. ”
"Det viktigste punktet i arbeidet vårt er imidlertid et annet: vi fant etter flensen at det kaldeste plasmaet - ved en temperatur på bare" syv millioner grader Fahrenheit - steg opp fra stjernen, med en konstant hastighet på omtrent 185 000 mil i timen, sier Argiroffi i en pressemelding. "Og disse dataene er nøyaktig hva man kunne forvente for CME forbundet med blusset."
Størrelsen på CME som ble avslørt i Chandra-dataene dverget størrelsen til Sola. Observasjonene viser at i veldig aktive stjerner som HR 9024 er CMES i storskala versjoner av CME-er vi ser i vår egen sol. Men hastigheten på CME er mye lavere enn forventet. Dette antyder at magnetfeltet i de aktive stjernene trolig er mindre effektivt til å akselerere CME enn solcellemagnetisk felt.
HR 9024 i seg selv er en interessant stjerne. Det er en kjempestjerne i fantastisk terminologi, selv om det er "bare" 2,86 solmasser og 9,46 solradier. Det har også en uvanlig høy hastighet for en stjerne i sin alder. Noen astronomer tror at det kan ha oppslukt en nærliggende Hot Jupiter, noe som ga den høye spinnhastigheten. I motsetning til vår sol, viser den nesten konstant fakling, en effekt av dets sterke magnetfelt.
HR 9024s korona domineres av sterke, loopende magnetiske strukturer, og opptil 30% av stjernens overflate viser solaktivitet. Så langt tilbake som i 2003 antok astronomene at disse samvirkende løkkestrukturer forårsaker fakling som er ansvarlig for å varme koronalt materiale til så høye temperaturer.
Over tid forventes spinnhastigheten til HR 9024 å redusere, noe som bør redusere kraften til faklene og CME-ene. Kanskje vi er lenge nok til å se og se.
