华威大学天文学家发现了一颗小恒星上的巨大恒星耀斑,为可能适宜居住的系外行星起源提供了线索。这是在同类型恒星上所见过的最大爆炸之一,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1万倍。《皇家天文学会月报》(Monthly bulletin of The Royal Astronomical Society)在一篇论文中详细介绍了这一发现,并揭示了这种巨大的“耀斑”如何可能扰乱围绕恒星运行的物质,而这些物质将为未来的行星创造基石。这耀斑是在一颗名为NGTS J121939.5-355557的年轻m型恒星上看到,该恒星距离地球685光年。这颗恒星大约有200万年历史,天文学家将其称为主序前恒星,其大小尚未达到其生命周期的大部分时间。
博科园-科学科普:这是华威大学博士生詹姆斯·杰克曼(James Jackman)对数千颗恒星进行大耀斑调查时观测到,也是探索太阳系外恒星爆炸现象项目的一部分。他在智利使用了由warwick领导的下一代凌日测量(NGTS)望远镜阵列,该望远镜阵列的设计目的是通过收集数十万颗恒星的亮度测量数据来寻找系外行星,位于欧洲南方天文台(European Southern Observatory)的帕拉纳尔天文台(Paranal Observatory)。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。这加速了恒星内部的带电粒子(或等离子体),这些粒子撞击恒星表面,将其加热到1万度左右。
图片:CC0 Public Domain
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。詹姆斯目前在华威大学物理系学习,然后在这个特别的夜晚,我们看到它突然比平时亮了7倍,持续了几个小时,这是相当极端的,然后又恢复正常。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。在太阳上,可以对这种活动做非常详细的研究,很难将这种理解扩展到其他恒星上,因为我们需要的数据到目前为止还没有。
这是一颗非常年轻的恒星,只有大约200万年的历史,可以称它为婴儿——它将会活100亿年。尽管它比我们的太阳要冷2000度,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,然后收缩和冷却,直到到达主层序,在一定的半径和亮度下保持几十亿年。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。这些物质聚集在一起形成小行星,最终形成轨道行星。这项研究进一步加深了我们对原行星盘耀斑如何“扰动”的理解,它围绕影响行星形成和最终影响行星系统结构的物质移动。
詹姆斯的博士导师彼得·惠特利教授说: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。这颗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,并损害它们的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。
博科园-科学科普|研究/来自:华威大学
参考期刊文献:《皇家天文学会月报》
论文DOI: 10.1093/mnras/sty3036
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