Har du hørt om X-fakler fra vores sol? Denne ministjernes største flare - set i april 2014 - var 10.000 gange større end den største kendte sol-X-flare.
NASAs Swift-satellit har opdaget fakler fra en nærliggende rød dværgstjerne, der er den stærkeste, hotteste og længstvarende række af stellar, der nogensinde er set. Den oprindelige eksplosion fra denne rekordindstillende serie eksplosioner - opdaget af Swift i april 2014 - var så meget som 10.000 gange mere kraftfuld end den største solopstramning, der nogensinde er registreret. På sit højdepunkt nåede flammen temperaturer på 360 millioner grader Fahrenheit (200 millioner Celsius), mere end 12 gange varmere end solens centrum.
Måske har du hørt om X-fakler fra vores sol? Den stærkeste X-flare, der er observeret indtil videre, var i november 2003. Videnskabsfolk bedømte det som en “X 45.” April 2014-fakkel på denne ministjerne, kun ca. en tredjedel af vores solstørrelse - hvis den ses fra en planet i samme afstand som Jorden kommer fra solen - ville have været ca. 10.000 gange større med en bedømmelse på ca. X 100.000.
Ministjernen er en af to stjerner i et tæt binært system kendt som DG Canum Venaticorum, eller kort sagt DG CVn. Det er omkring 60 lysår væk. Begge stjerner er dimrøde dværge med masser og størrelser omkring en tredjedel af vores sols. De kredser hinanden omkring tre gange Jordens gennemsnitlige afstand fra solen, som er for tæt for Swift til at bestemme, hvilken stjerne, der brød ud. Rachel Osten er astronom ved Space Telescope Science Institute i Baltimore og en stedfortræder projektforsker for NASAs James Webb Space Telescope, nu under opførelse. Hun sagde:
Dette system er dårligt undersøgt, fordi det ikke var på vores overvågningsliste over stjerner, der er i stand til at producere store fakler. Vi havde ingen idé om, at GD CVn havde dette i det.
De fleste af stjernerne, der ligger inden for omkring 100 lysår fra solsystemet, er ligesom solen middelaldrende. Men tusind unge røde dværge født andre steder driver gennem denne region, og disse stjerner giver astronomer deres bedste mulighed for detaljeret undersøgelse af den højenergiaktivitet, der typisk ledsager stjernernes ungdom. Astronomer vurderer, at GD CVn blev født for omkring 30 millioner år siden, hvilket gør det til mindre end 0,7 procent af solsystemets alder.
Stjerner bryder ud med fakkel af samme grund, som solen gør. Omkring aktive regioner i stjernens atmosfære bliver magnetfelter snoede og forvrængede. Meget som afvikling af et gummibånd giver disse markerne mulighed for at akkumulere energi. Til sidst destabiliserer en proces kaldet magnetisk forbindelse igen felterne, hvilket resulterer i en eksplosiv frigivelse af den lagrede energi, vi ser som en bluss. Udbruddet udsender stråling over det elektromagnetiske spektrum, fra radiobølger til synligt, ultraviolet og røntgenlys.
Kl. 17:07 EDT den 23. april, den stigende tidevand af røntgenstråler fra DG CVns superflare udløste Swift's Burst Alert Telescope (BAT). Inden for flere sekunder efter at detekteret et stærkt udbrud af stråling beregner BAT en udgangsposition, beslutter, om aktiviteten fortjener undersøgelse af andre instrumenter og, i bekræftende fald, s positionen til rumfartøjet. I dette tilfælde vendte Swift sig for at observere kilden mere detaljeret og underrettede samtidig astronomer over hele kloden om, at der var et kraftigt udbrud i gang. Goddards Adam Kowalski, der leder en detaljeret undersøgelse af begivenheden, sagde:
I cirka tre minutter efter BAT-triggeren var superflares røntgenlysstyrke større end den samlede lysstyrke af begge stjerner på alle bølgelængder under normale forhold. Flares denne store fra røde dværge er meget sjældne.
Stjernens lysstyrke i synligt og ultraviolet lys, målt både af jordbaserede observatorier og Swift's Optical / Ultraviolet Telescope, steg henholdsvis 10 og 100 gange. Den oprindelige flares røntgenudgang, målt ved Swifts røntgenteleskop, skaber selv den mest intense solaktivitet, der er registreret.
DG CVn, en binær bestående af to røde dværgstjerner vist her i en kunstners gengivelse, frigav en række kraftfulde blusser set af NASAs Swift. På dets højeste var den indledende bluss lysere i røntgenstråler end det kombinerede lys fra begge stjerner på alle bølgelængder under typiske forhold.
Billede viaNASA's Goddard Space Flight Center / S. Wiessinger
Men det var ikke slut endnu. Tre timer efter det første udbrud, med røntgenstråler på nedturen, eksploderede systemet med en anden blænding næsten lige så intens som den første. Disse første to eksplosioner kan være et eksempel på sympatisk fakkel ofte set på solen, hvor et udbrud i et aktivt område udløser en eksplosion i en anden.
I løbet af de næste 11 dage opdagede Swift en række successivt svagere sprængninger. Osten sammenligner den svindende serie af fakler med kaskaden af efterskokker efter et stort jordskælv. Alt i alt tager det stjerne i alt 20 dage at slå sig tilbage til sit normale niveau af røntgenemission.
Hvordan kan en stjerne kun en tredjedel af solens størrelse producere et sådant kæmpeudbrud? Nøglefaktoren er dens hurtige spin, en vigtig ingrediens til forstærkning af magnetiske felter. Den blussende stjerne i DG CVn roterer på under en dag, cirka 30 eller flere gange hurtigere end vores sol. Solen roterede også meget hurtigere i sin ungdom og kan godt have produceret superflares af sig selv, men heldigvis for os ser den ikke længere ud i stand til det.
Astronomer analyserer nu data fra DG CVn-fakler for bedre at forstå begivenheden i særdeleshed og unge stjerner generelt. De har mistanke om, at systemet sandsynligvis løsner adskillige mindre, men hyppigere blusser, og planlægger at holde styr på dets fremtidige udbrud ved hjælp af NASAs Swift.
Har du hørt om X-fakler fra vores sol? Hvis det ses fra en planet på Jordens afstand, er denne ministjernens største flare 10.000 gange større end den største kendte sol-X-flare.