Satelita Swift NASA dostrzegł jedną z najpotężniejszych rozbłysków gwiazdowych, jakie kiedykolwiek widziałem. Płomienna gwiazda, II Pegasi, ma gwiazdowego towarzysza na bardzo ciasnej orbicie. Ich interakcja spowodowała, że gwiazdy zablokowane pływowo wirowały bardzo szybko. Ta szybka rotacja prowadzi do potężnych rozbłysków gwiazdowych.
Naukowcy korzystający z satelity Swift NASA zauważyli rozbłysk gwiezdny na pobliskiej gwieździe tak potężnej, że gdyby pochodziła z naszego Słońca, wywołałaby masowe wymieranie na Ziemi. Rozbłysk był prawdopodobnie najbardziej energetyczną magnetyczną eksplozją gwiezdną, jaką kiedykolwiek wykryto.
Rozbłysk zaobserwowano w grudniu 2005 roku na gwieździe nieco mniej masywnej od Słońca, w układzie dwóch gwiazd zwanym II Pegasi w gwiazdozbiorze Pegaza. Było około stu milionów razy bardziej energetyczne niż typowy rozbłysk słoneczny, uwalniając energię odpowiadającą około 50 milionom bilionów bomb atomowych.
Na szczęście nasze słońce jest teraz stabilną gwiazdą, która nie wytwarza tak potężnych rozbłysków. A II Pegasi znajduje się w bezpiecznej odległości około 135 lat świetlnych od Ziemi.
Jednak wykrywając ten wspaniały rozbłysk, naukowcy uzyskali bezpośrednie dowody obserwacyjne, że rozbłyski gwiezdne na innych gwiazdach obejmują przyspieszenie cząstek, tak jak na naszym słońcu. Rachel Osten z University of Maryland i NASA Goddard Space Flight Center w Greenbelt, MD, przedstawia to odkrycie dzisiaj na spotkaniu Cool Stars 14 w Pasadenie w Kalifornii.
„Rozbłysk był tak silny, że początkowo myśleliśmy, że to wybuch gwiazdy” - powiedział Osten, Hubble Fellow. „Wiemy dużo o rozbłyskach słonecznych na słońcu, ale są to próbki pochodzące tylko od jednej gwiazdy. To II wydarzenie Pegasi było naszą pierwszą okazją do zbadania szczegółów rozbłysku innej gwiazdy, tak jakby były tak blisko naszego Słońca. ”
Rozbłyski słoneczne na Słońcu pochodzą z korony, najbardziej zewnętrznej części atmosfery Słońca. Temperatura korony wynosi około dwóch milionów stopni Fahrenheita, podczas gdy powierzchnia Słońca, zwana fotosferą, wynosi około 6000 stopni. Samo rozbłysk jest rozbłyskiem promieniowania w znacznej części widma elektromagnetycznego, od niskoenergetycznych fal radiowych po wysokoenergetyczne promieniowanie rentgenowskie. Emisja promieniowania rentgenowskiego może trwać nawet kilka minut na słońcu; na II Pegasi trwało to kilka godzin.
Rozbłysk obejmuje deszcz elektronów spadających z korony na fotosferę, ogrzewając gaz koronalny do temperatur zwykle spotykanych tylko głęboko w słońcu. Naukowcy uważają, że skręcanie i łamanie linii pola magnetycznego sznurowanych przez koronę powoduje przyspieszenie cząstek i rozbłysk.
Płomienna gwiazda w II Pegasi jest 0,8 razy większa od masy Słońca; jego towarzyszem jest 0,4 masy Słońca. Gwiazdy są blisko siebie, dzieli ich tylko kilka promieni gwiazd. W rezultacie siły pływowe powodują, że obie gwiazdy obracają się szybko, obracając się krokowo raz na 7 dni w porównaniu z 28-dniowym okresem rotacji Słońca. Szybki obrót sprzyja silnym rozbłyskom gwiazdowym.
Młode gwiazdy wirują szybko i rozbłyskują bardziej aktywnie, a wczesne słońce prawdopodobnie generowało rozbłyski słoneczne na równi z II Pegasi. Jednak II Pegasi może być co najmniej miliard lat starszy od naszego Słońca w średnim wieku, liczącego 5 miliardów lat. „Ciasna podwójna orbita w II Pegasi działa jak fontanna młodości, umożliwiając starszym gwiazdom wirowanie i rozbłysk tak silnie, jak młode gwiazdy” - powiedział Steve Drake z NASA Goddard, współautor Osten w nadchodzącym artykule Astrophysical Journal.
Kluczowym odkryciem w rozbłysku II Pegasi było wykrycie promieni X o wyższej energii. Swift's Burst Alert Telescope zwykle wykrywa rozbłyski gamma, najpotężniejsze znane eksplozje, które powstają w wyniku wybuchów gwiazd i ich łączenia. Rozbłysk II Pegasi był na tyle energiczny, że stworzył fałszywy alarm do wykrywania serii. Naukowcy szybko zdali sobie sprawę z tego, że było to inne wydarzenie, gdy rozbłysk przytłoczył teleskop rentgenowski Swift, drugi instrument.
Wykrywanie „twardego” promieniowania rentgenowskiego o wyższej energii w tym przypadku jest charakterystycznym sygnałem przyspieszenia cząstek elektronowych, tworząc tak zwane nietermiczne promieniowanie rentgenowskie. Misja RHESSI NASA widzi to w rozbłyskach słonecznych. Podczas gdy na innych gwiazdach obserwowano „miękkie” promieniowanie rentgenowskie o niższej energii pochodzące od emisji termicznej, naukowcy nigdy nie widzieli twardych promieni rentgenowskich na żadnej migoczącej gwiazdy innej niż słońce. Ponieważ twarde promienie rentgenowskie występują wcześniej w płomieniu i są odpowiedzialne za ogrzewanie gazu koronalnego, ujawniają unikalne informacje o początkowych stadiach płomienia.
Gdyby słońce rozbłysło jak II Pegasi, te twarde promienie rentgenowskie przerosłyby atmosferę ochronną Ziemi, prowadząc do znacznych zmian klimatu i masowego wyginięcia. Jak na ironię, jedna teoria zakłada, że wybuchy cząstek gwiezdnych są potrzebne do kondycjonowania pyłu w celu uformowania się w planety i być może życia. Szybka obserwacja pokazuje, że takie wybuchy zdarzają się.
„Swift został zbudowany do przechwytywania rozbłysków gamma, ale możemy wykorzystać jego prędkość do wychwytywania supernowych, a teraz rozbłysków gwiazd”, powiedział Neil Gehrels z NASA Goddard, naukowiec z projektu Swift. „Nie możemy przewidzieć, kiedy nastąpi rozbłysk, ale Swift może szybko zareagować po wykryciu zdarzenia”.
Koledzy Ostena przy tym wyniku to także Jack Tueller i Jay Cummings z NASA Goddard; Matteo Perri z Włoskiej Agencji Kosmicznej; oraz Alberto Moretti i Stefano Covino z Włoskiego Narodowego Instytutu Astrofizyki.
Oryginalne źródło: NASA News Release
