Przejdź do treści

XMM-Newton ujawnia olbrzymi rozbłysk niewielkiej gwiazdy

img

Astronomowie uchwycili gwiazdę o masie ok. 8% masy Słońca, emitującą olbrzymi „super rozbłysk” promieniowania rentgenowskiego – dramatyczny wysokoenergetyczny wybuch będący poważnym problemem dla astronomów, którzy nie sądzili, że jest to możliwe dla tak małych gwiazd.

Obiektem tym, znanym pod numerem katalogowym J0331-27, jest karzeł typu L. Jest to gwiazda o tak małej masie, że gdyby miała jeszcze mniejszą, nie posiadałaby niezbędnych warunków do wytworzenia swojej własnej energii. Po prostu nie stałaby się gwiazdą.

Astronomowie zaobserwowali potężny rozbłysk promieni rentgenowskich wśród danych zarejestrowanych 5 lipca 2008 roku przez European Photon Imaging Camera (EPIC) na pokładzie XMM-Newton. W ciągu kilku minut maleńka gwiazda uwolniła ponad dziesięciokrotnie więcej energii niż uwalniają nawet najbardziej energetyczne rozbłyski na Słońcu.

Energia może być dostarczona do pola magnetycznego gwiazdy tylko przez naładowane cząsteczki, które są znane także jako materia zjonizowana i wytwarzane w środowisku o wysokiej temperaturze. Jednak jako karzeł typu L, J0331-27 ma niską jak dla gwiazdy temperaturę powierzchniową – zaledwie 2100 K w porównaniu do około 6000 K w przypadku Słońca. Astronomowie nie sądzili, że tak niska temperatura byłaby w stanie wygenerować wystarczającą ilość naładowanych cząsteczek, aby wprowadzić tyle energii do pola magnetycznego. Pytanie jest takie: w jaki sposób jest możliwe powstanie takiego rozbłysku na tak małej gwieździe?

Rozbłysk ten został odkryty w archiwalnych danych XMM-Newton w ramach dużego projektu badawczego prowadzonego przez Andreę De Lucę z INAF – Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica w Mediolanie we Włoszech. W ramach projektu zbadano zmienność czasową około 400 000 źródeł wykrytych przez XMM-Newton w ciągu 13 lat.

Andrea i jej współpracownicy szczególnie szukali osobliwych zjawisk, i w przypadku J0331-27 z pewnością je dostali. Widziano wiele podobnych gwiazd emitujących potężne rozbłyski w optycznej części widma, ale jest to pierwsze jednoznaczne wykrycie takiego wybuchu w promieniach rentgenowskich.

Długość fali jest znacząca, ponieważ sygnalizuje, z której części atmosfery pochodzi rozbłysk: światło optyczne pochodzi z głębi atmosfery gwiazdy, z pobliża jej widzialnej powierzchni, podczas gdy promieniowanie X pochodzi wyższej warstwy atmosfery.

Zrozumienie podobieństw i różnic między tym nowym – i jak dotąd unikalnym – potężnym rozbłyskiem z karła typu L oraz wcześniej obserwowanymi rozbłyskami, wykrytymi dla wszystkich długości fali z gwiazd o większej masie, jest teraz priorytetem dla zespołu. Jednak aby tego dokonać, potrzeba jest więcej przykładów.

W archiwum danych z XMM-Newton wciąż wiele pozostaje do odkrycia. Jedna z ich wskazówek jest taka, że w danych występuje tylko jeden rozbłysk J0331-27, pomimo, że XMM-Newton obserwował gwiazdę w sumie przez około 40 dni. Jest to szczególne, ponieważ inne rozbłyskujące gwiazdy doświadczają również wielu mniejszych rozbłysków.

Być może karły typu L potrzebują więcej czasu na zgromadzenie wystarczającej ilości energii, a potem następuje jedno, nagłe potężne uderzenie.

Gwiazdy, które rozbłyskują częściej, uwalniają mniej energii za każdym razem, podczas gdy ten karzeł wydaje się wyzwalać energię bardzo rzadko, ale w naprawdę dużej ilości. Nadal jednak nie wiadomo, dlaczego tak się dzieje.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej:
XMM-Newton reveals giant flare from a tiny star

Źródło: ESA