Учеными NASA была зафиксирована гигантская звездная вспышка

 


Вспышку наблюдали в декабре 2005 г. на звезде, немного уступающей по величине Солнцу, в двойной звездной системе под названием II Pegasi в созвездии Пегас. Она была где-то в сто миллионов раз мощнее, чем типичная солнечная вспышка, а энергия, высвободившаяся в процессе этой вспышки, была эквивалентна 50 миллионам триллионов атомных бомб!

К счастью, наше Солнце сейчас стабильно и не генерирует такие мощные вспышки. А система II Pegasi находится на безопасном от Земли расстоянии – около 135 световых лет.

Однако, наблюдая за этой яркой вспышкой, ученые получили непосредственные эмпирические доказательства того, что во время вспышек на других звездах, как и на нашем Солнце, происходит ускорение частиц. И сегодня Рэйчел Остен (Rachel Osten), сотрудница Университета Мэриленд и Центра космических полетов NASA им. Годдара в г. Гринбелт, штат Мэриленд, представляет эти результаты на 17 съезде по проблемам холодных звезд, который проходит в г. Пасадена, штат Калифорния.

«Эта вспышка была чрезвычайно мощной, и мы сначала подумали, что имеем дело со взрывом звезды», - говорит Остен, научный сотрудник, участвующая в проекте «Хаббл». – «Мы многое знаем о вспышках, происходящих на Солнце, однако это лишь примеры вспышек, полученные от одной звезды. Событие, произошедшее в системе II Pegasi, впервые дало нам возможность подробно изучить процесс генерации вспышки на другой звезде, как если бы она была так же близка к нам, как и наше Солнце».

Солнечные вспышки зарождаются в короне – наиболее удаленном слое атмосферы Солнца. Температура короны достигает около двух миллионов градусов по Фаренгейту, тогда как температура поверхности Солнца, называемой фотосфера, составляет лишь около 6 000 градусов. Вспышка сама по себе является выбросом радиации широкой части спектра электромагнитного излучения, от низкоэнергетических радиоволн до рентгеновского излучения высокой энергии. Излучение в диапазоне рентгеновских лучей на Солнце может продолжаться лишь несколько минут; на звездах системы II Pegasi оно длилось в течение нескольких часов!

В процессе вспышки поток электронов устремляется от короны к фотосфере, нагревая газ, содержащийся в короне, до температур, которые типичны только для самых глубин Солнца. Ученые полагают, что искривление и разрыв линий магнитного поля, пронизывающих корону, порождают ускорение частиц и, как следствие, - вспышку, что похоже на взрыв.

Генерирующая вспышки звезда системы II Pegasi уступает Солнцу по своей массе в 0,8 раза; а ее компаньон - в 0,4 раза. Эти звезды столь близки, что их разделяет всего лишь несколько звездных радиусов. В результате этого приливно-отливные силы заставляют звезды стремительно и синхронно вращаться вокруг своей оси, совершая полный оборот каждые 7 дней (сравните с 28-дневным периодом обращения Солнца). Быстрое вращение способствует генерации мощных звездных вспышек.

Молодые звезды, как правило, вращаются быстро и генерируют вспышки более активно. Вероятно, и Солнце в своем раннем периоде генерировало вспышки наравне со звездами системы II Pegasi. Однако дело в том, что система II Pegasi, как минимум, на миллиард лет старше нашего средневозрастного Солнца, которому уже 5 миллиардов лет. Жесткая сдвоенная орбита системы II Pegasi даёт возможность этим старым звездам вращаться и генерировать вспышки с такой же силой, как это делают молодые звезды», - говорит Стив Дрейк (Steve Drake) из Центра космических полетов NASA им. Годарда, написавший в соавторстве с Остен статью, опубликованную в готовящемся к выходу выпуске Журнала астрофизики (Astrophysical Journal).

Основным результатом, полученным в ходе изучения вспышки в системе II Pegasi, было обнаружение высокоэнергетических рентгеновских лучей. Телескоп спутника «Swift» (Burst Alert Telescope) обычно обнаруживает всплески гамма-излучения - наиболее мощные из известных - которые являются следствием взрывов звезд или их слияний. Вспышка в системе II Pegasi была достаточно мощной, поэтому телескоп выдал ложный сигнал тревоги, предупреждающий об энергетическом всплеске. Однако ученые быстро поняли, что это было принципиально иное событие, получив данные об этой вспышке с другого измерительного прибора, установленного на спутнике «Swift» - Телескопа для обнаружения рентгеновского излучения.

Обнаружение «жесткого» высокоэнергетического рентгеновского излучения было в этом случае контрольным сигналом того, что происходит ускорение электронных частиц, порождающее так называемое нетермическое рентгеновское излучение. С помощью спутника NASA «RHESSI» такое излучение можно было наблюдать и в процессе солнечных вспышек. Если «мягкое» низкоэнергетическое рентгеновское излучение, возникающие в результате термической эмиссии, было замечено и на других звездах, то «жесткое» рентгеновское излучение ученые никогда прежде не обнаруживали ни на одной из генерирующих вспышки звезд, кроме как на нашем Солнце. Так как «жесткое» рентгеновское излучение возникает на раннем этапе вспышки и отвечает за нагрев коронарного газа, оно несет в себе уникальную информацию о начальных стадиях возникновения вспышки.

Если бы Солнце генерировало вспышки, подобные той, что произошла в системе II Pegasi, такое «жесткое» рентгеновское излучение уничтожило бы защитную атмосферу Земли, вызвав значительные изменения климата и массовое вымирание всего живого. Как это ни парадоксально, но согласно одной из теорий такие выбросы частиц звездного вещества просто необходимы для формирования из космической пыли планет и, возможно, зарождения новой жизни. Наблюдения, полученные при помощи спутника «Swift», наглядно демонстрируют, что такие выбросы действительно происходят.

Спутник «Swift» был создан для того, чтобы улавливать всплески гамма-излучения, однако мы можем использовать его оперативность для обнаружения сверхновых звезд, а теперь - и звездных вспышек», - говорит Нил Герелс (Neil Gehrels) из Центра космических полетов NASA им. Годдарда, участвующий в проекте «Swift». – «Мы не можем предсказать, когда точно произойдет вспышка, однако «Swift» может быстро реагировать, как только он зафиксирует это событие».

Вместе с Остен над получением этих результатов работали и ее коллеги, среди которых такие как Джек Туллер (Jack Tueller) и Джей Куммингс (Jay Cummings) из Центра космических полетов NASA им. Годдарда; Маттео Пери (Matteo Perri) из Итальянского космического агентства; а также Альберто Моретти (Alberto Moretti) и Стефано Ковино (Stefano Covino) из Итальянского национального института астрофизики.



Источник: Астрогоризонт