U bliskiej gwiazdy właśnie zarejestrowano gwałtowny rozbłysk. To może zmienić nasze wyobrażenie o możliwościach istnienia życia we wszechświecie.
Po raz pierwszy astronomowie obserwowali, jak pobliska gwiazda wyrzuca w przestrzeń ogromny strumień naładowanej materii. Eksplozja była tak potężna, że mogłaby pozbawić pobliskie planety atmosfer.
Wybuch, znany jako koronalny wyrzut masy (CME), wykryto dzięki kosmicznemu obserwatorium XMM-Newton Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) oraz radioteleskopowi LOFAR (Low-Frequency Array), jak wynika z nowego badania zespołu naukowców z całej Europy.
Opis obserwacji, opublikowany w „Nature”, daje naukowcom nowy sposób badania, jak gwiazdy wpływają na światy krążące wokół nich.
Podczas takiego zjawiska z zewnętrznej atmosfery gwiazdy wyrzucane są ogromne ilości plazmy, które zalewają otaczającą przestrzeń.
Takie erupcje napędzają tzw. pogodę kosmiczną, na przykład burze słoneczne, które mogą wywoływać zorze na Ziemi i powodować erozję atmosfer pobliskich planet.
Takie zjawiska są powszechne na Słońcu, jednak do tej pory nie zaobserwowano ich bezpośrednio na innej gwieździe.
Astronomowie od dziesięcioleci chcieli dostrzec CME na innej gwieździe, bo takie wyrzuty mogą przesądzić o tym, czy planeta zachowa warunki do zamieszkania.
„To otwiera nową obserwacyjną perspektywę badania i rozumienia erupcji oraz pogody kosmicznej wokół innych gwiazd”, stwierdził Henrik Eklund, badacz w Europejskim Centrum Badań i Technologii Kosmicznych (ESTEC) w Holandii.
„Nie jesteśmy już skazani na przenoszenie naszej wiedzy o słonecznych CME na inne gwiazdy”, dodał Eklund.
Zespół badawczy podkreśla, że mniejsze gwiazdy mogą wytwarzać jeszcze silniejszą pogodę kosmiczną niż Słońce. Taka gwałtowna aktywność gwiazdowa może odgrywać kluczową rolę w tym, czy potencjalnie zamieszkiwalne planety utrzymają swoje atmosfery i zachowają zdolność podtrzymywania życia.
Pierwsza potwierdzona obserwacja erupcji gwiazdy poza naszym Układem Słonecznym dotyczyła zjawiska na tyle silnego, by zedrzeć atmosferę z każdej planety na jego drodze. Wyrzut pędził z prędkością około 2400 km/s. Taka prędkość występuje tylko w około jednym na 20 słonecznych CME.
Według badania wyrzut był zarazem na tyle szybki i gęsty, że mógł całkowicie usunąć atmosferę każdej planety krążącej bardzo blisko gwiazdy.
Silny sygnał radiowy
Erupcja pochodziła z czerwonego karła. To gwiazda znacznie słabsza, chłodniejsza i mniejsza od Słońca, o mniej więcej połowie jego masy.
Badacze mówią, że ta gwiazda obraca się około 20 razy szybciej i ma pole magnetyczne około 300 razy silniejsze. Większość odkrytych w naszej galaktyce planet krąży wokół takich gwiazd.
Gdy erupcja rozchodzi się w przestrzeń, tworzy falę uderzeniową, która wysyła impuls fal radiowych. Zespół wykrył taki krótki, intensywny sygnał od gwiazdy oddalonej o około 40 lat świetlnych, czyli całkiem blisko w skali kosmicznej.
Naukowcy byli pewni, że sygnał wywołał CME.
„Taki sygnał radiowy po prostu nie miałby prawa istnieć, gdyby materiał całkowicie nie wyszedł poza bańkę silnego pola magnetycznego gwiazdy”, powiedział Joe Callingham, jeden z autorów badania i radioastronom w Holenderskim Instytucie Radioastronomii (ASTRON).
Sygnał radiowy wykryto radioteleskopem LOFAR, którego stacje antenowe działają w ośmiu krajach Europy, oraz dzięki nowym metodom przetwarzania danych opracowanym przez badaczy z Obserwatorium Paryskiego.
Aby potwierdzić obserwacje, zespół wykorzystał także teleskop XMM-Newton ESA do zbadania w promieniowaniu rentgenowskim temperatury, jasności i rotacji gwiazdy.
„Do wykrycia fal radiowych potrzebne były czułość i zakres częstotliwości LOFAR-u”, powiedział David Konijn, współautor badania i badacz w ASTRON.
Jak dodał, bez XMM-Newton trudno byłoby potwierdzić te wyniki.
„Żaden z teleskopów z osobna nie wystarczył. Potrzebowaliśmy obu”, dodał Konijn.
Teleskop obserwuje wszechświat od 1999 roku. ESA podkreśla, że nadal odgrywa kluczową rolę w badaniu takich wysokoenergetycznych zjawisk.
Co oznaczają te wyniki
Naukowcy mówią, że odkrycie jest ważne w poszukiwaniach światów nadających się do zamieszkania wokół innych gwiazd.
Zdolność planety do podtrzymywania życia zależy m.in. od odległości od gwiazdy, czyli od tego, czy znajduje się w tzw. strefie zamieszkiwalnej, gdzie na powierzchni może istnieć ciekła woda.
To jednak nie wystarcza.
Jeśli gwiazda jest wyjątkowo aktywna i często wyrzuca potężne erupcje, pobliskie planety mogą całkowicie stracić atmosfery. Zamienią się w jałowe skały, nawet jeśli leżą w odpowiedniej strefie temperatur.
Odkrycie poszerza też dotychczasowe rozumienie pogody kosmicznej. Pokazuje, że te same gwałtowne procesy, które kształtują nasz Układ Słoneczny, działają w całej galaktyce i mogą wpływać na inne planety.