小恒星上的恒星耀斑,为适宜居住的系外行星的起源提供了线索
华威大学(University of Warwick)的天文学家发现了一颗小恒星上的一颗大质量恒星耀斑,为可能适宜居住的系外行星的起源提供了线索。这是同类型恒星上所见最大的爆炸之一,能量和等离子体的巨大爆炸比我们自己的太阳所记录到的最大太阳耀斑大10000倍左右。
这一发现在《皇家天文学会月刊》上发表的一篇论文中得到了详细的描述,并揭示了这种巨大的“恒星耀斑"甚至会如何扰乱围绕一颗恒星运转的物质,而这颗恒星会为未来的行星建造积木。这颗耀斑是在一颗名为NGTS J121939.5-355557的年轻m型恒星上看到的,该恒星距离地球685光年。这颗恒星大约有200万年的历史,天文学家称之为前主序恒星,其生命周期的大部分时间都还没有达到它的大小。
这是华威大学博士生詹姆斯·杰克曼(James Jackman)对数千颗恒星进行的大型耀斑观测的一部分,也是探索太阳系外恒星爆炸现象的项目的一部分。他使用的是位于智利的以战争为主导的下一代凌日观测(NGTS)望远镜阵列,该望远镜旨在通过收集数十万颗恒星的亮度数据来寻找系外行星,该望远镜位于欧洲南方天文台的帕拉纳天文台。他的注意力被吸引到NGTS J121939.5-355557上,因为它是这类恒星中观测到的最大耀斑之一。
恒星耀斑发生在恒星磁场重新排列时,在此过程中释放出大量能量。这加速了带电粒子(或等离子体)在恒星内部撞击其表面,将其加热到大约10000度。这种能量可以产生光和红外线,也可以产生x射线和伽马射线,这些射线可以被地球和轨道上的望远镜捕捉到。M颗恒星上的磁场比我们自己的太阳上的磁场强得多,天文学家计算出,这种大小的耀斑是一种罕见的现象,每三年到每十年发生两次。
“我们在太阳上看到这些类型的耀斑,但是没有——没有这么大的耀斑。”在我们的太阳上,你可以对这种活动做非常详细的研究。要把这种理解扩展到其他恒星是很困难的,因为我们需要的数据到目前为止还没有得到。“这是一颗非常年轻的恒星,只有大约200万年的历史。你会叫它婴儿——它会活上百亿岁,所以它只活了生命的前1%。尽管它比我们的太阳要冷2000度它的大小和太阳差不多,但是对于M星来说相当大。这是因为它仍然是由圆盘中的气体形成,收缩和冷却,直到它到达主序,在一定的半径和亮度上停留数十亿年。“多亏了今年早些时候开始的盖亚任务,才有可能发现这些细节。”
来自这些大耀斑事件的x射线被认为影响了“球粒”的形成,即恒星原行星盘中闪熔的富含钙铝的颗粒。它们聚集在一起形成小行星,最终合并成绕轨道运行的行星。这项研究进一步加深了我们对耀斑如何“扰乱”原行星盘的理解,它在影响行星形成和行星系统最终结构的物质周围运动。
James博士导师Peter Wheatley教授说:“像这样的大耀斑可能有利于行星的形成,也可能是破坏性的。这个特殊的恒星还没有形成它的行星,所以这种类型的耀斑活动是天文学家在考虑行星形成时需要考虑的。“目前,围绕着耀斑对环绕宜居行星运行的生命是好是坏还存在争议,因为它们会释放大量的紫外线辐射。”这可能会对表面生物造成生物损伤,并破坏它们的DNA。另一方面,紫外辐射是各种化学反应开始生命所必需的这类恒星通常无法提供足够的数量。这些耀斑可能会引发这些反应。