Впервые обнаружен выброс корональной массы на другой звезде

Художественное изображение крупной красной звезды, выпускающей яркую взрывную вспышку света. Автор: Олена Шмагало/Каллингем и др.

Астрономы с помощью космической обсерватории XMM-Newton Европейского космического агентства и телескопа LOFAR впервые достоверно зафиксировали взрывной выброс материала другой звездой в космос. Этот выброс был достаточно мощным, чтобы сорвать атмосферу с любой планеты, оказавшейся на его пути.

Выброс представлял собой корональный выброс массы (CME) — явление, часто наблюдаемое на Солнце. Во время CME огромные количества материала выбрасываются из звезды, заполняя окружающее пространство. Эти драматические извержения формируют космическую погоду, такую как северные сияния на Земле, и могут разрушать атмосферы близлежащих планет.

Хотя CME обычны для Солнца, астрономы до сих пор не могли убедительно обнаружить их на других звездах.

«Астрономы десятилетиями хотели обнаружить CME на другой звезде, — говорит Джо Каллингем из Нидерландского института радиоастрономии (ASTRON), автор нового исследования, опубликованного в Nature. — Предыдущие находки предполагали их существование, но не подтверждали, что материал действительно ушел в космос. Теперь нам впервые удалось это сделать».

Когда CME проходит через слои звезды в межпланетное пространство, он создает ударную волну и связанную с ней вспышку радиоволн. Этот короткий интенсивный радиосигнал был зафиксирован Каллингемом и коллегами и исходил от звезды на расстоянии около 40 световых лет.

«Такой радиосигнал просто не существовал бы, если бы материал полностью не покинул магнитное поле звезды, — добавляет Каллингем. — Другими словами: он вызван CME».

Опасность для планет

Звезда, выбрасывающая материал, является красным карликом — типом звезды, гораздо более тусклым, холодным и маленьким, чем Солнце. У нее примерно половина массы Солнца, она вращается в 20 раз быстрее и имеет магнитное поле в 300 раз мощнее. Большинство известных планет в Млечном Пути вращаются вокруг таких звезд.

Художественное изображение XMM-Newton. Автор: ESA-C. Carreau

Радиосигнал был обнаружен с помощью радиотелескопа LOFAR благодаря новым методам обработки данных. Затем команда использовала XMM-Newton для определения температуры, вращения и яркости звезды в рентгеновском свете.

«Без XMM-Newton мы не смогли бы определить движение CME или поместить его в солнечный контекст, — говорит соавтор Дэвид Конийн. — Ни один телескоп в отдельности не справился бы — нам понадобились оба».

Исследователи определили, что CME двигался со сверхвысокой скоростью 2400 км/с — такая скорость наблюдается лишь у 1 из 20 солнечных CME. Выброс был достаточно быстрым и плотным, чтобы полностью сорвать атмосферы с планет, близко вращающихся вокруг звезды.

Поиск жизни

Способность CME уничтожать атмосферы имеет важное значение для поиска жизни вокруг других звезд. Пригодность планеты для жизни определяется ее расстоянием от родительской звезды — находится ли она в «обитаемой зоне», где может существовать жидкая вода.

Но если звезда особенно активна и регулярно выбрасывает опасные извержения, планета может полностью потерять свою атмосферу, оставив после себя бесплодную скалу — непригодный для жизни мир, несмотря на «идеальную» орбиту.

«Эта работа открывает новую наблюдательную область для изучения извержений и космической погоды вокруг других звезд, — добавляет Хенрик Эклунд из ЕКА. — Интенсивная космическая погода может быть еще более экстремальной вокруг меньших звезд — основных хозяев потенциально обитаемых экзопланет».

Открытие также углубляет наше понимание космической погоды, что долгое время было фокусом для миссий ЕКА.