木星大小的恒星發(fā)生爆炸，威力是太陽上的10倍！

2019-06-25 16:51 作者:博科園 0人讀過 | 我要投稿

一顆比我們在太陽上看到的任何東西都要強大10倍的恒星耀斑從一顆幾乎和木星一樣大的超冷恒星中爆炸出來。這顆恒星是發(fā)出罕見白光超級耀斑的溫度最低、體積最小的恒星之一，根據(jù)某些定義，它太小了，不能被認為是一顆恒星。

這項由科學技術設施委員會資助的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在2019年4月17日出版的《皇家天文學會月報》上，并闡明了一顆恒星究竟有多小，同時在大氣中還能顯示出燃除活動的問題，耀斑被認為是由恒星內部產生的磁場能量突然釋放所驅動。

博科園：這導致帶電粒子加熱恒星表面的等離子體，釋放出大量的光學、紫外線和x射線輻射。研究報告的主要撰寫者、華威大學物理系的博士生詹姆斯杰克曼說：隨著質量越來越低，低質量恒星的活動會減弱，預計色球層(恒星中支持耀斑的區(qū)域)會變得更冷或更弱。事實上，我們觀測到這顆質量極低的恒星，那里的色球層幾乎是最弱，但有一個白光耀斑發(fā)生，這表明強磁活動仍然可以持續(xù)到這個水平。它就在恒星和褐矮星的邊界上，褐矮星是一種質量非常低的亞恒星天體。

l -矮星上的超級耀斑，圖片：University of Warwick/Mark Garlick

如果質量再低，它肯定是一顆褐矮星。通過推這個邊界，可以看到這些類型的耀斑是否僅限于恒星，如果是，這種活動何時停止？這個結果讓我們花了很長時間來回答這些問題。L矮星位于250光年之外，名為ULAS J224940.13-011236.9，只有我們太陽半徑的十分之一，幾乎和太陽系中的木星一樣大。在華威大學(University of Warwick)領導的研究人員通過對周圍恒星的光學觀測，發(fā)現(xiàn)了色球層中發(fā)生的大規(guī)模恒星爆炸之前，大多數(shù)望遠鏡都無法觀測到它的亮度。

利用歐洲南方天文臺帕拉納爾天文臺的下一代凌日觀測(NGTS)設備，以及來自兩微米全天空觀測(2MASS)和廣域紅外探測(WISE)的額外數(shù)據(jù)，觀測了這顆恒星146個夜晚的亮度。這次耀斑發(fā)生在2017年8月13日晚上，釋放出相當于800億噸TNT的能量，是1859年卡靈頓事件的10倍，這是我們在太陽上觀測到的最高能量事件。太陽耀斑在太陽上定期發(fā)生，但如果太陽像這顆恒星一樣發(fā)生超級耀斑，地球通訊和能源系統(tǒng)可能會面臨嚴重的失敗風險。

這是在L矮星上所見過的最大的耀斑之一，使得這顆恒星看起來比正常恒星亮一萬倍。研人員從其他研究中知道，這種恒星曾經存在過，從之前的工作中知道，這種恒星可以顯示出令人難以置信的耀斑。然而，這顆靜止的恒星太微弱了，望遠鏡無法正常觀測到——我們無法接收到足夠的光線讓這顆恒星出現(xiàn)在天空背景之上。只有當它發(fā)光時，它才變得足夠亮，才能用望遠鏡探測到它。詹姆斯的博士導師彼得·惠特利教授說：我們的12架NGTS望遠鏡通常用于尋找明亮恒星周圍的行星，所以我們很興奮地發(fā)現(xiàn)，也可以用它們來尋找微弱恒星上的巨大爆炸。

特別令人高興的是，探測到這些耀斑可能有助于我們了解行星上生命的起源。L矮星是仍然可以被認為是恒星的質量最低的天體之一，位于恒星和褐矮星之間的過渡區(qū)域。褐矮星的質量不足以像恒星那樣將氫聚變成氦。與紅矮星等更常見的主序恒星相比，L矮星也非?？幔鼈冎饕ㄟ^紅外線發(fā)射輻射，這可能會影響它們支持生命誕生的能力。更熱的恒星將在光譜中釋放出更多光，尤其是對紫外線。因為這顆恒星溫度較低，大約在2000開爾文左右，大部分光線都是朝向紅外線的，當它耀斑時，會得到通常不會看到的紫外線輻射。

要在任何軌道行星上進行化學反應，形成構成生命基礎的氨基酸，你需要一定程度的紫外線輻射。這些恒星通常沒有這種能力，因為它們主要是通過紅外線發(fā)射。但如果他們產生了像這次這樣的大規(guī)模耀斑，可能會引發(fā)一些反應。這么小的一顆恒星能產生如此強大的爆炸，真是令人驚訝。這一發(fā)現(xiàn)將迫使我們重新思考小恒星如何在磁場中儲存能量，現(xiàn)在正在尋找其他微小恒星發(fā)出的巨大耀斑，這將挑戰(zhàn)我們對恒星活動的理解。