science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Vurige driftbui van babysterren kan de bouwstenen van planeten vormen

Krediet:CC0 Publiek Domein

Astronomen van de Universiteit van Warwick hebben een enorme sterrenvlam op een babyster opgemerkt. licht werpen op de oorsprong van mogelijk bewoonbare exoplaneten.

Een van de grootste ooit gezien op een ster in zijn soort, de enorme explosie van energie en plasma is ongeveer 10, 000 keer groter dan de grootste zonnevlam die ooit van onze eigen zon is opgetekend.

De ontdekking wordt gedetailleerd beschreven in een paper voor de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society en onthult hoe deze enorme 'driftbui' zelfs het materiaal rond een ster zou kunnen verstoren, wat de bouwstenen zou vormen voor toekomstige planeten.

De flare werd gezien op een jonge M-type ster genaamd NGTS J121939.5-355557, op 685 lichtjaar afstand. Ongeveer 2 miljoen jaar oud, het is wat astronomen een pre-hoofdreeksster noemen die nog niet de grootte heeft bereikt dat hij het grootste deel van zijn levenscyclus doorbrengt.

Het werd waargenomen als onderdeel van een groot onderzoek van duizenden sterren door de University of Warwick Ph.D. student James Jackman, als onderdeel van een project op zoek naar explosieve verschijnselen op sterren buiten ons zonnestelsel. Hij gebruikte de door Warwick geleide Next-Generation Transit Survey (NGTS)-telescooparray in Chili, die is ontworpen om exoplaneten te vinden door helderheidsmetingen van honderdduizenden sterren te verzamelen en is gebaseerd op de Paranal-sterrenwacht van de European Southern Observatory. Zijn aandacht werd gevestigd op NGTS J121939.5-355557, omdat het een van de grootste zonnevlammen had die in dit soort sterren werden waargenomen.

Een stellaire uitbarsting treedt op wanneer het magnetische veld van een ster zichzelf herschikt, daarbij komen enorme hoeveelheden energie vrij. Dit versnelt geladen deeltjes, of plasma, binnen de ster die op zijn oppervlak neerstort, opwarmen tot ongeveer 10, 000 graden. Die energie produceert optisch en infrarood licht, maar ook röntgenstralen en gammastralen die kunnen worden opgevangen door telescopen op aarde en in een baan om de aarde.

Magnetische velden op M-sterren zijn een stuk sterker dan die op onze eigen zon en de astronomen berekenden dat deze omvang van de zonnevlam een ​​zeldzame gebeurtenis is, komt voor van elke drie jaar tot twee keer per decennium.

Jacobus, die studeert aan de afdeling Natuurkunde van de Universiteit van Warwick, zei:"Dit is normaal gesproken een ster die weinig activiteit vertoont en een constante helderheid behoudt. op deze ene avond, we zagen het plotseling zeven keer helderder worden dan normaal gedurende een paar uur, wat behoorlijk extreem is. En daarna gaat het weer normaal.

"We zien dit soort fakkels op de zon, maar nergens in de buurt zo groot als dit. Op onze zon, je kunt ongelooflijk gedetailleerde studies doen over dit soort activiteiten. Het is moeilijk om dat begrip uit te breiden naar andere sterren, omdat de gegevens die we nodig hebben tot nu toe niet beschikbaar waren.

"Dit is een ongelooflijk jonge ster, slechts ongeveer 2 miljoen jaar oud. Je zou het een baby noemen - het zal tien miljarden jaren leven, dus het is in de eerste één procent van zijn levensduur. Hoewel het ongeveer 2000 graden koeler is dan onze zon, is het ongeveer even groot, maar vrij groot voor een M-ster. Dit komt omdat het nog steeds wordt gevormd uit gas in de schijf en samentrekt en afkoelt totdat het de hoofdreeks bereikt, miljarden jaren in een bepaalde straal en helderheid blijven.

"Het achterhalen van dit soort details was alleen mogelijk dankzij de Gaia-missie die eerder dit jaar begon."

Men denkt dat de röntgenstralen van deze grote opflakkeringen de vorming van 'chondrulen, ' flash-gesmolten calcium-aluminium-rijke korrels in de protoplanetaire schijf van de ster. Deze verzamelen zich in asteroïden die uiteindelijk samensmelten tot planeten in een baan om de aarde. De studie draagt ​​bij aan ons begrip van hoe fakkels de protoplanetaire schijf 'verstoren', bewegen rond het materiaal dat invloed heeft op de vorming van planeten en de uiteindelijke structuur van een planetair systeem beïnvloedt.

Professor Peter Wheatley, James's Ph.D. leidinggevende, zei:"Een enorme uitbarsting als deze kan gunstig zijn voor de vorming van planeten, of het kan storend zijn. Deze specifieke ster zal zijn planeten nog niet hebben gevormd, dus dit soort flare-activiteit is iets waar astronomen rekening mee moeten houden bij het overwegen van planeetvorming.

"Er is op dit moment een discussie gaande over de vraag of fakkels een goede of slechte zaak zijn voor het leven op rond bewoonbare planeten, omdat ze een grote hoeveelheid UV-straling afgeven. Dat kan biologische schade aan oppervlakte-organismen veroorzaken en hun DNA beschadigen. Anderzijds, UV-straling is vereist voor verschillende chemische reacties om het leven te laten beginnen en dat wordt doorgaans niet in voldoende grote hoeveelheden geleverd door dit soort sterren. Deze opflakkeringen kunnen deze reacties mogelijk een kickstart geven."

"Detectie van een gigantische flare die quasi-periodieke pulsaties vertoont van een pre-hoofdreeks M-ster door de Next Generation Transit Survey" is gepubliceerd in Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society .