Przejdź do treści

Nowe wyniki badań: gwiazdy rozbłyskowe Keplera

Portal Sky&Telescope donosi o badaniach w zakresie zamieszkiwalności odległych planet pozasłonecznych. Zależy ona od wielu czynników - jednym z nich jest aktywność ich macierzystych gwiazd. Które z nich są silnie rozbłyskowe? Odpowiedzi na to pytanie może nam udzielić Kosmiczny Teleskop Keplera.

Dlaczego gwiazdy wykazują rozbłyski? Nasza obecna wiedza w tym zakresie opiera się głównie na obserwacjach jedynej gwiazdy, która znajduje się na tyle blisko, by można ją było szczegółowo zbadać - Słońca. Ale opieranie nauki na próbce złożonej z jednego tylko obiektu nastręcza wiele wątpliwości. Musimy przede wszystkim umieć ocenić, które wnioski wyciągane z takich badań są unikalne dla Słońca (lub gwiazd podobnych do Słońca), a które odnoszą się również do innych typów gwiazd.

Na bazie obserwacji Słońca i modelowania jego fizyki astronomowie doszli do wniosku, że gwiezdne rozbłyski powstają w wyniku rekoneksji, czyli zmiany i ponownego łączenia się linii pola magnetycznego w zewnętrznej atmosferze gwiazdy, koronie. Uważa się, że aktywność magnetyczna gwiazd jest rezultatem występowania wielkoskalowego dynama magnetycznego, wywoływanego ruchami w strefie konwekcyjnej gwiazdy.

Aby jednak sprawdzić, na ile ten ogólny obraz fizyki gwiazd jest prawdziwy dla wszystkich gwiazd, trzeba najpierw dowiedzieć się więcej na temat typów i klasyfikacji gwiazdowych rozbłysków. Ciekawe jest na przykład to, jakie właściwości gwiazd są silnie skorelowane z aktywnością. Zespół naukowców pod kierownictwem Toma Van Doorsselaere z Leuven w Belgii wykorzystał w tym celu największą jak dotąd próbkę gwiazd rozbłyskowych zaobserwowanych przez Teleskop Keplera.

Naukowcy stworzyli specjalny algorytm, który w sposób zautomatyzowany analizował właściwości gwiazd w oparciu o ich krzywe zmian blasku. Zbadano próbkę złożoną z 16 850 rozbłysków zaobserwowanych dla aż 6 662 gwiazd. Dane te zbadano następnie pod kątem zależności częstości pojawiania się flar, ich czasu trwania, energii i amplitud od typu spektralnego gwiazd i ich okresów rotacji. Autorzy badań mają teraz w planie rozszerzenie algorytmu detekcji flar na jeszcze większą próbkę danych z Keplera.



Diagram HR dla gwiazd rozbłyskowych zaobserwowanych przez Teleskop Keplera: ciąg główny (kolor żółty), olbrzymy (czerwony) i gwiazdy typu widmowego A (zielony). Źródło: Van Doorsselaere et al. 2017


Badania te doprowadziły do następujących wniosków:

  1. Gwiazdy rozbłyskowe stanowią około 3.5% całej próbki wyjściowej
  2. Aktywność taką wykazują aż 24 gwiazdy typu widmowego A. To ciekawe, bowiem nie uważa się, by mogły one mieć zewnętrzną strefę konwekcyjną - taką, jaka umożliwia działanie dynama magnetycznego. Jednak wszystko wskazuje na to, że także te gwiazdy mogą wykazywać silną aktywność magnetyczną
  3. Gwiazdy rozbłyskowe generalnie należą do wszystkich typów widmowych
  4. Większość gwiazd rozbłyskowych z próbki to gwiazdy ciągu głównego, ale jest wśród nich także 653 olbrzymów. To kolejny dość zaskakujący wynik - naukowcy sądzili, że podobnie jak w przypadku gwiazd typu A nie mają one silnych pól magnetycznych, bowiem z czasem osłabia je ich rosnący rozmiar i postępujące spowolnienie rotacji
  5. Szybko obracające się wokół własnej osi gwiazdy są bardziej podatne na rozbłyski, mają też tendencję do wykazywania bardziej energetycznych i częstszych flar.


Czytaj więcej:

Źródło: Sky&Telescope

Zdjęcie: Artist’s rendering of a flaring dwarf star.
Źródło: NASA’s Goddard Space Flight Center/S. Wiessinger