Superflares, extreme stralingsstoten van sterren, zijn verdacht van het veroorzaken van blijvende schade aan de atmosfeer en dus aan de bewoonbaarheid van exoplaneten. Een nieuw gepubliceerde studie vond bewijs dat ze slechts een beperkt gevaar vormen voor planetaire systemen, aangezien de stralingsstoten niet exploderen in de richting van de exoplaneten.

Met behulp van optische waarnemingen van de Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), astronomen van het Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP), in samenwerking met wetenschappers in de VS en Spanje, bestudeerde grote superflares op jonge, kleine sterren. Deze klasse van sterren, ook wel "rode dwergen" genoemd, " hebben een lagere temperatuur en massa dan onze eigen zon.

Rond dit soort sterren zijn veel exoplaneten gevonden. De vraag is of deze exoplaneten bewoonbaar zijn, aangezien rode dwergen actiever zijn dan onze zon, en flakkeren veel vaker en intenser. Fakkels zijn magnetische explosies in de atmosferen van sterren die intense elektromagnetische straling de ruimte insturen. Grote uitbarstingen worden geassocieerd met de emissie van energetische deeltjes die exoplaneten kunnen raken die rond de opflakkerende ster draaien, en de planetaire atmosferen veranderen of zelfs verdampen.

Ekaterina Ilin, doctoraat student aan AIP, en het team ontwikkelde een methode om te lokaliseren waar op het oppervlak van de sterren flares worden gelanceerd. "We ontdekten dat extreem grote fakkels worden gelanceerd vanaf de polen van rode dwergsterren, in plaats van van hun evenaar, zoals typisch het geval is op de zon, "zei Ilin. "Exoplaneten die in hetzelfde vlak draaien als de evenaar van de ster, zoals de planeten in ons eigen zonnestelsel, zou daarom grotendeels tegen dergelijke superflares kunnen worden beschermd, omdat deze naar boven of naar beneden uit het exoplaneetsysteem zijn gericht. Dit zou de vooruitzichten voor de bewoonbaarheid van exoplaneten rond kleine gaststerren kunnen verbeteren, die anders veel meer in gevaar zouden komen door de energetische straling en deeltjes geassocieerd met fakkels in vergelijking met planeten in het zonnestelsel."

De detectie van deze uitbarstingen is verder bewijs dat sterke en dynamische concentraties van stellaire magnetische velden, die zich kunnen manifesteren als donkere vlekken en uitbarstingen, vormen dicht bij de rotatiepolen van snel roterende sterren. Het bestaan ​​van dergelijke "polaire vlekken" wordt al lang vermoed door indirecte reconstructietechnieken zoals (Zeeman) Doppler-beeldvorming van stellaire oppervlakken, maar is tot nu toe niet direct gedetecteerd. Het team bereikte dit door witlicht-uitbarstingen op snel roterende M-dwergsterren te analyseren die lang genoeg meegaan om hun helderheid te moduleren door in en uit het zicht op het stellaire oppervlak te worden geroteerd. De auteurs waren in staat om de breedtegraad van het affakkelgebied direct af te leiden uit de vorm van de lichtcurve, en toonde ook aan dat de detectiemethode niet bevooroordeeld was naar bepaalde breedtegraden. "Ik ben bijzonder verheugd dat we eindelijk het bestaan ​​van poolvlekken voor deze snel roterende sterren hebben kunnen bewijzen. dit zal ons helpen hun magnetische veldstructuur beter te begrijpen, " voegt Katja Poppenhäger toe, hoofd van de sectie Stellar Physics and Exoplanets bij AIP.

De wetenschappers doorzochten het hele archief van waarnemingen verkregen door TESS naar sterren die grote fakkels vertonen door de lichtkrommen van meer dan 3000 rode dwergsterren te verwerken, in totaal meer dan 400 jaar cumulatieve waarnemingstijd. Tussen deze sterren, ze vonden er vier die geschikt waren voor de nieuwe methode. Hun resultaten laten zien dat alle vier de fakkels plaatsvonden boven 55 graden breedtegraad, dat is, veel dichter bij de pool dan zonnevlammen en vlekken, die meestal optreden onder de 30 graden. Dit resultaat, zelfs met slechts vier fakkels, is significant:als fakkels gelijkmatig over het stellaire oppervlak zouden worden verspreid, de kans om vier fakkels achter elkaar te vinden op zulke hoge breedtegraden zou ongeveer 1:1000 zijn. Dit heeft implicaties voor modellen van de magnetische velden van sterren en voor de bewoonbaarheid van exoplaneten die eromheen draaien.