Наблюдения за далекой звездной вспышкой могут стать первым свидетельством коронального дождя на холодном маленьком красном карлике.
Спектроскопические наблюдения с высоким разрешением звездной вспышки на маленькой холодной звезде указывают на возможность коронального дождя - явления, которое наблюдалось на нашем Солнце, но еще не подтверждено на звезде такого размера. Эта тусклая звезда, известная как vB 10, которая составляет примерно 1/10 размера Солнца и производит менее 1% его энергии нашей звезды, была исследована с помощью искателя планет в обитаемой зоне (HPF) на телескопе Хобби-Эберли с 10-метровым зеркалом. Наблюдения с помощью спектрографа HPF позволили ученым измерить сдвиг длины волны некоторых атомных линий от всплеска, который согласуется с горячей плазмой, стекающей обратно к поверхности звезды и похож на наблюдаемый корональный дождь на Солнце.
В статье с описанием этих наблюдений, написанной группой ученых из Университета штата Пенсильвания, анализируется временной ряд вспышек и может помочь астрономам определить энергию и частоту таких событий.
Как следует из названия, искатель планет в обитаемой зоне предназначен для обнаружения планет путем поиска сдвигов в спектрах света M-карликов, которые возникают в результате колебания звезды из-за гравитационного притяжения вращающихся вокруг нее планет. Но мы знали с самого начала, что можем узнать больше о звездной активности из этих спектров, чем о планетах - сказал Ларри Рэмси, заслуженный профессор кафедры астрономии и астрофизики Пенсильванского университета и автор работы.
Звезда, которая классифицируется как «холодный карлик», размером приблизительно с Юпитер и является одной из самых маленьких звезд, которые все еще могут преобразовывать водород в гелий. Она наблюдалась прибором HPF для поиска вокруг нее экзопланет, но последующий анализ показал огромный всплеск излучения звезды, соответствующий звездной вспышке.
Вспышки - это кратковременные интенсивные выбросы энергии на поверхность звезды. Астрономы не знают точно, что их вызывает, но в настоящее время лучшая гипотеза состоит в том, что, когда силовые линии магнитного поля на поверхности звезды разрываются и снова сходятся вместе, они выделяют много энергии, часть которой преобразуется в тепловую, ускоряющую ионы и электроны на звезде до предельной скорости. Часть газа вблизи места происшествия устремляется обратно к поверхности звезды, а часть выстреливается над вспышкой.
Звездные вспышки - обычное явление для M-карликов, - сказал Шубхам Канодиа, аспирант Пенсильванского университета и ведущий автор статьи. - Но благодаря высокому разрешению спектрографа HPF мы смогли обнаружить некоторые необычные спектральные особенности этой вспышки.
HPF зарегистрировал эмиссию нескольких атомов, которые были возбуждены вспышкой в высокоэнергетические состояния. В частности, эмиссионные линии от атомных переходов гелия показали небольшой сдвиг в сторону более длинных волн, известный как красное смещение. Этот сдвиг указывает на то, что возбужденные атомы, испускавшие этот свет, падали на звезду со скоростью около 70 км/с.
Это красное смещение линий гелия указывает на явление, называемое корональным дождем, которое наблюдается на Солнце в течение многих десятилетий, - сказал Канодиа. - Корональный дождь возникает, когда часть газа, возбужденного вспышкой, падает обратно на поверхность звезды. Некоторые предыдущие исследования предполагали возможность коронального дождя на M-карликах, но, если наша интерпретация верна, это будет первое количественное наблюдение коронального дождя на ультра-холодном карлике и первое, в котором в качестве индикатора будут использоваться выбросы гелия.
Наблюдение за вспышками M-карликов и корональными дождями может помочь астрономам лучше понять физику звезд.
Важно отметить, что мы обнаруживаем красное смещение линий гелия вместе с другими эмиссионными линиями, предполагая, что они связаны со вспышкой, - сказал Суврат Махадеван, профессор астрономии и астрофизики Пенсильванского университета, главный исследователь HPF и автор статьи. - Мы знаем, что магнитная структура этих звезд может сильно отличаться от таких звезд, как наше Солнце, поэтому наблюдение за этой аналогичной активностью захватывающе и, надеюсь, приведет к лучшему пониманию магнетизма и активности звезд.
Источник: PSU
