|
Обнаружены звездные ветры от трех солнцеподобных звезд
|
|
|
|
Международная исследовательская группа, возглавляемая исследователем из Венского университета, впервые непосредственно обнаружила звездные ветры от трех солнцеподобных звезд, зарегистрировав рентгеновское излучение их астросфер, и установила ограничения на скорость потери массы звездами из-за их звездных ветров. Астросферы, звездные аналоги гелиосферы, окружающей нашу Солнечную систему, представляют собой пузырьки очень горячей плазмы, выдуваемые звездными ветрами в межзвездную среду, пространство, заполненное газом и пылью. Изучение звездных ветров у звезд с малой массой, подобных Солнцу, позволяет нам понять эволюцию звезд и планет и, в конечном счете, историю и будущее нашей собственной звезды и Солнечной системы. Звездные ветры способствуют многим процессам, которые испаряют атмосферы планет в космос и, следовательно, приводят к потере массы атмосферы. Хотя скорость исчезновения планет в течение часа или даже года невелика, она сохраняется в течение длительных геологических периодов. Потери накапливаются и могут стать решающим фактором для превращения планеты в пригодный для жизни мир или в безвоздушную скалу.
|
|
|
|
Несмотря на их важность для эволюции как звезд, так и планет, ветры солнцеподобных звезд, как известно, трудно сдерживать. В основном они состоят из протонов и электронов, но также содержат небольшое количество более тяжелых ионов с высоким зарядом (например, кислорода, углерода). Именно эти ионы, захватывая электроны у нейтральных частиц межзвездной среды вокруг звезды, испускают рентгеновские лучи. Международная исследовательская группа, возглавляемая Кристиной Кисляковой, старшим научным сотрудником кафедры астрофизики Венского университета, впервые обнаружила рентгеновское излучение астросфер вокруг трех солнцеподобных звезд, так называемых звезд главной последовательности, которые находятся в расцвете сил. таким образом, ученые впервые зафиксировали такие ветры напрямую, что позволило им установить ограничения на скорость потери массы звездами с помощью их звездных ветров. Эти результаты, основанные на наблюдениях с помощью космического телескопа XMM-Newton, в настоящее время опубликованы в журнале Nature Astronomy. Исследователи наблюдали спектральные отпечатки (так называемые спектральные линии) ионов кислорода с помощью XMM-Newton и смогли определить количество кислорода и, в конечном счете, общую массу звездного ветра, испускаемого звездами.
|
|
|
Для трех звезд с обнаруженными астросферами, названных 70 Змееносца, эпсилон Эридана и 61 Лебедя, скорость потери массы у них, по оценкам исследователей, в 66,5±11,1, 15,6±4,4 и 9,6±4,1 раза превышает скорость потери массы Солнца соответственно. Это означает, что ветры от этих звезд намного сильнее солнечного ветра, что может быть объяснено более сильной магнитной активностью этих звезд. "В Солнечной системе наблюдался процесс обмена зарядами солнечного ветра с планетами, кометами и гелиосферой, который представляет собой естественную лабораторию для изучения состава солнечного ветра", - объясняет ведущий автор исследования Кислякова. "Наблюдать это излучение от далеких звезд гораздо сложнее из-за слабости сигнала. В дополнение к этому, расстояние до звезд очень затрудняет отделение сигнала, излучаемого астросферой, от фактического рентгеновского излучения самой звезды, часть которого "размазывается" по полю зрения телескопа из-за инструментальных эффектов.
|
|
|
|
"Мы разработали новый алгоритм, позволяющий разделить звездный и астросферный вклад в излучение и обнаружить сигналы обмена зарядами, исходящие от ионов кислорода звездного ветра и окружающей нейтральной межзвездной среды трех звезд главной последовательности. "Это был первый случай, когда было обнаружено рентгеновское излучение с обменом зарядами от астросфер таких звезд. Наши расчетные показатели потери массы могут быть использованы в качестве ориентира для моделей звездного ветра и расширить наши ограниченные данные наблюдений за ветрами солнцеподобных звезд". Соавтор Мануэль Гюдель, также из Венского университета, добавляет: "В течение трех десятилетий во всем мире предпринимались попытки обосновать наличие ветров вокруг солнцеподобных звезд и измерить их силу, но до сих пор только косвенные доказательства, основанные на их вторичном воздействии на звезду или ее окружение, указывали на то, что существование таких ветров; ранее наша группа пыталась обнаружить радиоизлучение от ветров, но смогла установить только верхние пределы силы ветра, не обнаружив при этом самих ветров.
|
|
|
|
"Наши новые результаты, основанные на рентгеновских снимках, открывают путь к непосредственному обнаружению и даже визуализации этих ветров и изучению их взаимодействия с окружающими планетами". "В будущем этот метод прямого обнаружения звездных ветров в рентгеновских лучах будет усовершенствован благодаря новым приборам с высоким разрешением, таким как спектрометр X-IFU европейской миссии Athena", - объясняет исследователь CNRS Димитра Кутрумпа, соавтор исследования. "Высокое спектральное разрешение X-IFU позволит определить более тонкую структуру и коэффициент излучения кислородных линий (а также других более слабых линий), которые трудно различить с помощью ПЗС-матрицы XMM, и наложит дополнительные ограничения на механизм излучения: тепловое излучение звезд или нетепловое излучение. обмен зарядами между астросферами."
|
|
|
|
Источник
|
