Раскрыта загадка супервспышек на звездах, которые ярче Солнца в тысячи раз
Ученые выяснили причину массивных супервспышек, которые выбрасывают звезды, в тысячи раз более яркие, чем Солнце. В их основе могут лежать те же процессы, которые приводят к вспышкам нашего светила, и основную роль в них играют корональные петли.
На Солнце регулярно происходят вспышки, которые могут влиять на Землю, а самые мощные из них — даже нарушать связь и энергетическую инфраструктуру. Но эти вспышки — ничто по сравнению с тысячами супервспышек, исходящих от звезд в 100-10 000 раз ярче Солнца, которые наблюдали космическая обсерватория NASA TESS и уже выведенный из эксплуатации космический телескоп «Кеплер». Группа ученых из США и Великобритании смоделировала массивные извержения плазмы сверхярких звезд на основе известных данных о подобных вспышках на Солнце.
Сверхсветящиеся звезды обладают более сильными магнитными полями, чем Солнце, что приводит к более ярким вспышкам. Тем не менее, несмотря на различия в масштабе и мощности, в основе супервспышек ярких далеких звезд и солнечных вспышек — одни и те же основные физические механизмы. Считается, что оба явления возникают в результате внезапного высвобождения магнитной энергии.
«Применив знания о Солнце к другим, более холодным звездам, мы смогли определить процессы, управляющие этими вспышками, даже несмотря на то, что мы не можем непосредственно наблюдать их. Изменение яркости этих звезд с течением времени позволило нам обнаружить эти вспышки, которые на самом деле слишком малы, чтобы увидеть их», — пояснили авторы исследования.
Ученые выдвинули теорию, что корональные петли, представляющие собой массивные сгустки плазмы нижней короны и переходного слоя Солнца, также могут присутствовать в супервспышках. Однако если они действительно существуют у сверхсветящихся звезд, эти петли должны быть невероятно плотными. Пока астрофизики не смогли проверить эту идею.
Есть еще одна особенность может говорить о наличии корональных петель у таких далеких звезд: «Кеплер» и TESS замечали некоторые звезды со «скачком» яркости на кривых блеска. Предполагается, что у этих звезд, подобно Солнцу, происходило явление называемое «вспышками поздней фазы», когда за первоначальным всплеском света следует второй, более плавный. Чтобы проверить, связано ли такое повышение яркости видимого света на отдаленных звездах с массивными звездными петлями, ученые обратилась к компьютерному моделированию. Они сымитировали корональные петли, периодически увеличивая длину петель и магнитную энергию за ними.
Исследователи подтвердили, что мощные вспышки могут делать корональные петли сверхярких звезд массивнее, увеличивая их плотность. Как следствие, петли могли повлиять на излучение видимого света, и, со временем, привели бы к отчетливому вторичному пику излучения — точно так же, как это видно на кривых блеска, собранных TESS и «Кеплером».
Выяснилось также, «скачкообразные» вспышки света, наблюдаемые в спектрах далеких вспыхивающих звезд, могут быть результатом того, что сверхгорячая плазма в корональных петлях звезд остывает, а затем возвращается к звезде в виде светящегося материала. Весь этот процесс, по всей видимости, приводит к нагреву атмосферы, заключили ученые.
