För första gången någonsin har astronomer bevittnat en koronal massutkastning (CME) på en annan stjärna än vår egen sol. Stjärnan, med namnet HR 9024 (och även känd som OU Andromeda,) är cirka 455 ljusår bort, i stjärnbilden Andromeda. Det är en aktiv, variabel stjärna med ett starkt magnetfält, som astronomer säger kan orsaka CME.
"Detta resultat, som aldrig uppnåtts tidigare, bekräftar att vår förståelse av de viktigaste fenomenen som uppstår i fakkel är solid."
Costanza Argiroffi, huvudförfattare, University of Palermo, och associerad forskare vid National Institute for Astrophysics i Italien.
CME är en utstötning av plasma och annat material från solkorona. De följer ofta en solsignalljus och är associerade med aktiva regioner på en stjärnytor. Om utkastet av material är nära stjärnans yta, kallas det en solproposition. Om materialet reser längre än så kallas det en CME. CME är inte sällsynta på vår egen Sun.
Den nya studien som beskriver detta arbete visas i tidskriften Nature Astronomy. Teamet bakom studien leds av Costanza Argiroffi från University of Palermo i Italien, som också är en forskarforskare vid National Institute for Astrophysics i Italien. Denna CME-upptäckt på en annan stjärna är betydelsefull eftersom den är den första. De är extremt svåra att upptäcka, annat än på solen, på grund av den rumsliga upplösning som krävs för att se dem.
CME orsakas av de elektromagnetiska kraftlinjerna hos en stjärna. När dessa linjer vrids till spiralformat blir energin kaotisk, och CME: er fungerar som en slags frisättning för energin. Astrofysiker tror att stjärnor utan CME skulle helt enkelt riva sig isär.
”Den teknik som vi använde är baserad på att övervaka hastigheten på plasmas under en stellar flare”.
Costanza Argiroffi, huvudförfattare, University of Palermo.
Teamet använde röntgenobservatoriet Chandra i den här studien, och High Energy Transmission Grating Spectrometer, eller HETGS, ombord Chandra. Det instrumentet kan mäta rörelserna hos koronalplasma med hastigheter på bara några tiotusentals mil per timme, som den här från HR 9024. Det är det enda instrumentet som kan se något liknande. CME upptäcktes inte visuellt; det observerades när Chandra upptäckte en extremt kraftfull blixt av röntgenstrålar. Den intensiva röntgenblixten föregick CME.
"Den teknik som vi använde är baserad på att övervaka hastigheten på plasmor under en stellar floss," sade Costanza Argiroffi (University of Palermo i Italien och forskarforskare vid National Institute for Astrophysics i Italien) som ledde studien. ”Detta beror på att det, i analogi med solmiljön, förväntas att plasmat i den koronala slingan där flänsen äger rum rör sig först uppåt och sedan nedåt och når ned till de nedre skikten i den stellar atmosfären. Dessutom förväntas det också finnas en ytterligare rörelse, alltid riktad uppåt, på grund av CME som är associerad med flänsen ”.
CME som kommer från HR 9024 är mycket kraftfullare än vad vår sol kan producera. Det var ungefär 10 000 gånger större än de mest massiva som vi någonsin sett från vår sol. CME förvisade cirka två miljarder miljarder kilo material ut i rymden. Men det är inte anmärkningsvärt bara på grund av dess styrka. Observationen av denna CME överensstämmer mycket bra med teorin, något som alltid lockar astronomer.
Iakttagelserna visar några av de inre arbetena av fakkel och CME. Under flänsen stiger extremt hett material mellan 10 till 25 miljoner grader Celsius (18 till 45 miljoner grader Fahrenheit) och sjunker sedan med hastigheter mellan 360 000 och 1 450 000 kmh (225 000 till 900 000 km / h). Dessa mätningar överensstämmer med förutsägelser som härrör från stellar teori.
"Detta resultat, som aldrig uppnåtts tidigare, bekräftar att vår förståelse av de viktigaste fenomenen som uppstår i fakkel är solid," sade Argiroffi i ett pressmeddelande. ”Vi var inte så övertygade om att våra förutsägelser skulle kunna matcha på ett sådant sätt med observationer, eftersom vår förståelse av flares är nästan fullständigt baserad på observationer av solmiljön, där de mest extrema flosserna är till och med hundra tusen gånger mindre intensiva i X strålning släpps ut. ”
”Den viktigaste punkten i vårt arbete är emellertid en annan: vi fann efter flänsen att den kallaste plasman - vid en temperatur på" bara "sju miljoner grader Fahrenheit - steg upp från stjärnan, med en konstant hastighet på cirka 185 000 mil per timme, ”sade Argiroffi i ett pressmeddelande. "Och dessa data är exakt vad man skulle ha förväntat sig för CME som är associerad med flänsen."
Storleken på CME som avslöjades i Chandra-data dvärgade solens. Observationerna visar att i mycket aktiva stjärnor som HR 9024 är CMES storskaliga versioner av CME: er som vi ser i vår egen Sun. Men hastigheten på CME är mycket lägre än väntat. Detta antyder att magnetfältet i de aktiva stjärnorna förmodligen är mindre effektivt för att accelerera CME än solmagnetfältet.
HR 9024 själv är en intressant stjärna. Det är en gigantisk stjärna, i stjärnterminologi, även om den är "bara" 2,86 solmassor och 9,46 solradier. Det har också en ovanligt hög hastighet för en stjärna i sin ålder. Vissa astronomer tror att det kan ha uppslukat en närliggande Hot Jupiter, vilket gav den sin höga hastighet. I motsats till vår sol, uppvisar den nästan konstant fakkel, en effekt av dess starka magnetfält.
HR 9024s korona domineras av starka, loopande magnetiska strukturer, och upp till 30% av stjärnans yta visar solaktivitet. Så långt tillbaka som 2003 antog astronomer att dessa samverkande slingande strukturer orsakar fällning som är ansvarig för att värma koronalmaterialet till så höga temperaturer.
Med tiden förväntas spinnhastigheten hos HR 9024 minska, vilket skulle minska kraften hos dess fack och CME. Kanske kommer vi vara tillräckligt länge för att titta och se.
