science >> Wetenschap >  >> Astronomie

HOPS 383:Röntgenstralen van een pasgeboren ster wijzen op de vroegste dagen van onze zonnen

Krediet:Chandra X-ray Center

Door een röntgenstraling van een zeer jonge ster te detecteren met behulp van NASA's Chandra X-ray Observatory, onderzoekers hebben de tijdlijn opnieuw ingesteld voor wanneer sterren zoals de zon hoogenergetische straling de ruimte in schieten, zoals vermeld in ons laatste persbericht. Dit is belangrijk omdat het kan helpen bij het beantwoorden van enkele vragen over de vroegste dagen van onze zon en ook over het huidige zonnestelsel.

De illustratie van deze kunstenaar toont het object waar astronomen de röntgenstraling ontdekten. HOPS 383 wordt een jonge "protoster" genoemd omdat het zich in de vroegste fase van stellaire evolutie bevindt die plaatsvindt direct nadat een grote wolk van gas en stof is begonnen in te storten. Zodra het HOPS 383 is gerijpt, die ligt ongeveer 1, 400 lichtjaar van de aarde, zal een massa hebben van ongeveer de helft van die van de zon.

De afbeelding toont HOPS 383 omgeven door een donutvormige cocon van materiaal (donkerbruin) - die ongeveer de helft van de massa van de protoster bevat - die naar de centrale ster valt. Veel van het licht van de babyster in HOPS 383 kan niet door deze cocon heen dringen, maar röntgenstralen van de flare (blauw) zijn krachtig genoeg om dit te doen. Infrarood licht dat door HOPS 383 wordt uitgezonden, wordt verstrooid aan de binnenkant van de cocon (wit en geel). Een versie van de afbeelding met een gedeelte van de cocon uitgesneden, toont de heldere röntgenstraling van HOPS 383 en een schijf materiaal die naar de protoster valt.

Chandra-waarnemingen in december 2017 onthulden de röntgenstraling, die ongeveer drie uur en twintig minuten duurde. De flare wordt weergegeven als een doorlopende lus in het inzetvak van de afbeelding. De snelle toename en langzame afname van de hoeveelheid röntgenstraling is vergelijkbaar met het gedrag van röntgenstraling van jonge sterren die verder zijn geëvolueerd dan HOPS 383. Er werden geen röntgenstraling gedetecteerd van de protoster buiten deze affakkelperiode, wat inhoudt dat HOPS 383 in die tijd minstens tien keer zwakker was, gemiddeld, dan de flare op zijn maximum. Het is ook 2, 000 keer krachtiger dan de helderste röntgenstraling waargenomen door de zon, een ster van middelbare leeftijd met een relatief lage massa.

Krediet:Chandra X-ray Center

Als materiaal uit de cocon naar binnen valt in de richting van de schijf, er is ook een uittocht van gas en stof. Deze "uitstroom" verwijdert impulsmoment uit het systeem, materiaal van de schijf op de groeiende jonge protoster laten vallen. Astronomen hebben zo'n uitstroom van HOPS 383 gezien en denken dat krachtige röntgenstraling zoals die waargenomen door Chandra elektronen van atomen aan de basis ervan zou kunnen strippen. Dit kan van belang zijn voor het aandrijven van de uitstroom door magnetische krachten.

Krediet:NASA/CXC/M.Weiss

Verder, toen de ster uitbarstte in röntgenstralen, het zou waarschijnlijk ook energetische stromen van deeltjes hebben aangedreven die botsten met stofkorrels aan de binnenrand van de schijf van materiaal die rond de protoster wervelt. Ervan uitgaande dat er iets soortgelijks in onze zon is gebeurd, de kernreacties die door deze botsing werden veroorzaakt, zouden een verklaring kunnen zijn voor ongebruikelijke hoeveelheden elementen in bepaalde soorten meteorieten die op aarde worden gevonden.

Er werden geen andere fakkels van HOPS 383 gedetecteerd tijdens drie Chandra-waarnemingen met een totale blootstelling van iets minder dan een dag. Astronomen zullen langere röntgenwaarnemingen nodig hebben om te bepalen hoe vaak dergelijke uitbarstingen voorkomen tijdens deze zeer vroege ontwikkelingsfase van sterren zoals onze zon.

Een paper waarin deze resultaten worden beschreven, verscheen in het tijdschrift van Astronomie en astrofysica