Исследователи из Смитсоновской астрофизической обсерватории (SAO), входящей в состав Центра астрофизики Гарварда и Смитсоновского института (CfA), сделали это открытие, используя субмиллиметровую матрицу (SMA) наблюдений HD 283572, звезды, на 40 процентов массивнее Солнца, расположенной примерно в 400 световых годах от нас. SMA - это массив телескопов на острове Мауна-Кеа на Гавайях, который специально разработан для обнаружения света миллиметровых волн.
При возрасте менее 3 миллионов лет HD 283572 более чем в тысячу раз моложе Солнца, в том возрасте, когда вокруг звезд начинают формироваться планеты земного типа. Команда, возглавляемая доктором Джошуа Беннеттом Ловеллом, астрономом SAO и научным сотрудником SMA в CfA, использовала SMA для поиска пылевого материала, образующегося при формировании молодых планет, которые имеют слабое, но заметное свечение на миллиметровых, или радио, длинах волн. Однако они обнаружили нечто совершенно иное.
"Мы были удивлены, увидев необычайно яркую вспышку от обычной молодой звезды", - сказал Ловелл. "Вспышки на таких длинах волн редки, и мы не ожидали увидеть ничего, кроме слабого свечения планетообразующей пыли".
Звездные вспышки могут увеличивать яркость звезды в десятки или сотни раз при различных длинах волн света. По мере вращения звезд их магнитные поля могут усиливаться и образовывать области с повышенной магнитной энергией. Подобно слишком туго натянутой пружине, эта накопленная магнитная энергия в конечном итоге должна высвободиться. В случае звезд это приводит к интенсивному ускорению заряженных частиц, которые проносятся сквозь их поверхности.
Проблема наблюдения таких вспышек заключается в том, что никогда точно не ясно, когда звезда может вспыхнуть в следующий раз, и поймать их может быть особенно сложно на миллиметровых длинах волн.
"HD 283572 казался бездействующим в течение нескольких месяцев, прежде чем мы зафиксировали его извержение", - сказал Ловелл. "Каждый раз, когда мы направляли SMA обратно на звезду после этой вспышки, мы ничего не видели. Наши результаты подтверждают, что эти вспышки редки на миллиметровых длинах волн, но они могут быть чрезвычайно мощными для звезд такого молодого возраста ".
Команда измерила энергию вспышки HD 283572 и обнаружила, что за 9-часовой период она выделила примерно в миллион раз больше энергии, чем любые миллиметровые вспышки, наблюдаемые у ближайших звезд-соседей Солнца. Это одна из самых мощных подобных вспышек, о которых сообщалось.
Это было грандиозное событие, эквивалентное израсходованию всего ядерного арсенала Земли примерно за миллисекунду, снова и снова, почти полдня! " - сказал исследователь SAO доктор Гаррет Китинг, второй автор исследования и научный сотрудник проекта SMA. "Если мы примем во внимание длины волн света звезды, которые SMA не наблюдала, мы ожидаем, что оно могло быть даже во много раз более энергичным".
Однако, поскольку обнаружена только одна вспышка, остается неясным, что именно вызвало это событие.
"Это настоящая головоломка, и существует целый ряд механизмов, которые могут быть задействованы. Взаимодействие с невидимыми звездами-компаньонами или планетами или периодическая активность звездных пятен - это две возможности, но что не вызывает сомнений, так это то, насколько мощным было это событие ", - сказал Китинг. "Любая потенциальная планета, развивающаяся в этой системе, была бы поражена мощной вспышкой".
Молодой возраст звезды и ее солнцеподобная природа дают важные сведения о типичных условиях, в которых может находиться любая молодая развивающаяся планета, такая как Земля. Мощные вспышки могут ограничить рост атмосфер планет или серьезно повредить атмосферы, которые уже сформировались.
Продолжаются дальнейшие наблюдения, чтобы понять, насколько часто HD 283572 подвергается вспышечной активности и препятствуют ли вспышки вокруг этого типа молодых звезд росту планетных атмосфер.
"Прямо сейчас мы запускаем новую кампанию SMA по изучению молодых звезд, похожих на HD283572. Как часто они вспыхивают и каковы их типичные свойства? Объединив данные SMA с наблюдениями на более длинных волнах, мы также можем исследовать физику вспышек и механизмы их излучения. Я работала над этим, используя архивные данные из очень большого массива ", - сказала Рамиза Актеррахман, студентка старших курсов Колледжа Уильяма и Мэри, которая летом 2023 года проходила стажировку у доктора Ловелла в рамках программы SAO's Research Experience для студентов.
Источник: The Astrophysical Journal Letters, Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики
Информация о космосе также есть в сообществе в ВК https://vk.com/fotoastronomiya
На изображении:
Изображения молодой звезды HD 283572 и окружающего ее поля. На большом изображении показаны оптические и инфракрасные данные Digitized Sky Survey (DSS), а HD 283572 - яркая звезда ближе к середине изображения, выделенная квадратом. На вставках показаны изображения с субмиллиметровой матрицей (SMA) с центром в HD 283572, сделанные 14 и 17 января 2022 года и 27 марта 2023 года. Красный источник на средней панели показывает вспышку, наблюдавшуюся 17 января. Звезда не была обнаружена SMA ни в два других дня, ни в пяти других наблюдениях SMA, которые здесь не показаны. Изображение DSS имеет ширину 20 угловых минут (2,3 световых года при расстоянии HD 283572 400 световых лет), а изображения SMA имеют ширину 24 угловых секунды.
Предоставлено: CfA / J. B. Lovell et al.
Дополнительные материалы
