Ученые впервые измерили «солнечный ветер» в других звездных системах
Солнечный ветер, обдувающий нашу Землю, давно известен и неплохо изучен. Но как обстоят дела с подобным явлением в других звёздных системах? Международная команда астрофизиков во главе с Кристиной Кисляковой впервые в истории смогла дать ответ на этот вопрос, проведя беспрецедентные прямые измерения звёздного ветра вокруг сразу трёх светил, похожих на Солнце. Это знаменует колоссальный прорыв сразу в ряде областей космической науки — от эволюции Солнечной системы до поисков жизни.
Аналогами гелиосферы — состоящей из раскалённой плазмы внешней оболочки Солнца — у других звёзд являются астросферы. Именно здесь рождаются звёздные ветра, которые могут как вызвать на близлежащих планетах живописные полярные сияния, так и превратить их в безжизненные радиоактивные пустыни. Но как вычислить силу этого ветра, если мы не можем отправить зонд за десятки световых лет? Кристина Кислякова и её коллеги догадались: по масштабам потерь массы звездой.
Дело в том, что звёздные ветра и состоят прежде всего из альфа- и бета-частиц, ионы более тяжёлых элементов (например, кислорода, азота и углерода) там тоже есть. А когда эти тяжёлые ядра захватывают электроны из нейтрального водорода — возникает хорошо заметное даже с Земли рентгеновское излучение.
Собрав команду, в которую вошли астрофизики из университетов Вены, Лестера, Сорбонны, Кислякова выбрала для изучения три цели: Эпсилон Эридана, 61 Лебеди и 70 Змееносца — солнцеподобные звёзды главной последовательности, расположенные соответственно в 10,4, 11,4 и 16,6, световых годах от нас. Две последние из них, к слову, являются двойными.
После того, как цель и методика исследования были утверждены, вычисление потерь этими звёздами массы стало делом техники. Впрочем, техники далеко не самой простой: «Наблюдать это излучение от далёких звезд гораздо сложнее из-за слабости сигнала. Кроме того, расстояние очень затрудняет отделение сигнала, излучаемого астросферой, от рентгеновского излучения самой звезды, часть которого «растекается» по полю зрения телескопа из-за инструментальных эффектов», — поделилась глава исследовательской группы.
Но труд стоил того. Как показал анализ спектральных линий кислорода, для всех трёх объектов изучения потери массы оказались как минимум на порядок выше солнечных, а в случае 70 Змееносца — в целых 66 раз. Почему впервые измеренные за пределами Солнечной системы ветра оказались так сильны? Видимо, дело в очень интенсивном магнетизме попавших в объектив звёзд.
Одной лишь эмпирикой Кислякова и её команда не ограничились, разработав совершенно новый алгоритм — для уверенного разделения вклада звёзд и их астросфер в спектры излучения. Это не только придало убедительности исследованию, но и серьёзно упростит дальнейшие. Более того, рассчитанные таким образом потери массы станут эталоном для будущих наблюдений за другими солнцеподобными звёздами.
Уже в ближайшей перспективе данное открытие заставит заново переоценить потенциал обитаемости многих звёздных систем — с учётом внезапно гораздо более мощных ветров. В совокупности с другими исследованиями это позволит хотя бы в первом приближении сформулировать ответ на вопрос, где же поблизости от нас стоит искать жизнь.
