Согласно современным теориям, выбросы корональных масс (coronal mass ejections - CMEs) возникают при дестабилизации искривленных электрических контуров в магнитном поле Солнца, запасающих в своих более устойчивых состояниях большое количество энергии (корональный выброс выглядит как оторвавшаяся от Солнца замкнутая петля магнитного поля, несущая в себе сгусток коронального вещества, процесс чем-то напоминает поведение внезапно отпущенной туго закрученной резинки). Соответствующие процессы зарождаются в солнечной короне. Плазма солнечной короны разогрета до 1-2 миллионов градусов, что гораздо выше температуры хромосферы (от 4500 К до десятков тысяч кельвинов), которая располагается значительно глубже (еще ниже находится фотосфера).
Масса выброшенной в межпланетную среду плазмы достигает десятка миллиардов тонн, что сравнимо с массой астероида вроде Эроса, высвобождаемая энергия эквивалентна суммарной энергии сотен земных тайфунов, а скорость движения в начальный отрезок времени иногда доходит до тысячи километров в секунду, при этом перед выбросом, летящим со сверхзвуковой скоростью, образуется ударная волна, отделенная от самого выброса слоем сжатой и нагретой плазмы. Частота наблюдения CME изменяется в пределах от одного выброса за два дня до 2-3 в день в зависимости от близости к максимуму 11-летнего цикла солнечной активности.
Вспышка наблюдалась в декабре 2005 года. Звезда, ее породившая, по массе несколько уступает Солнцу (0,8 солнечной массы) и входит в состав двойной системы, именуемой II Pegasi (в созвездии Пегаса). Компаньон еще легче - 0,4 солнечной массы. Две эти звезды столь близки, что разделяют их лишь несколько звездных радиусов. Они не только быстро обращаются вокруг общего центра масс, но и - в результате мощных приливно-отливных взаимодействий - стремительно и синхронно кружатся каждая вокруг своей оси - оборот происходит за 7 дней (сравните с 28-дневным периодом вращения Солнца). Быстрое вращение как раз и провоцирует мощные выбросы звездного вещества. К счастью, наше собственное светило гораздо спокойнее, а II Pegasi находится от нас на вполне безопасном расстоянии - приблизительно 135 световых лет от Земли. В принципе, быстрым вращением и необычной активностью славятся в первую очередь молодые звезды (и Солнце в этом смысле когда-то также не было исключением), но в данном случае речь идет о паре "в солидном возрасте". II Pegasi по крайней мере на миллиард лет старше нашего Солнца (которому не более 5 миллиардов лет, и еще примерно столько же лет жизни в запасе). Как ни странно, вспышки, случающиеся во времена звездной юности, совершенно необходимы для нормального формирования планетных систем (по крайней мере об этом говорят некоторые теории).
В результате тщательной обработки данных американские ученые получили теперь твердое наблюдательное свидетельство в пользу того, что выбросы вещества на других звездах сопровождаются потоками ускоренных частиц - точно так же, как и в случае с нашим Солнцем. Рэйчел Остен (Rachel Osten) из Университета штата Мэриленд (University of Maryland) и Центра космических полетов имени Годдарда (Goddard Space Flight Center - GSFC) NASA представила новую работу 6 ноября на конференции Cool Stars 14 в Пасадене (штат Калифорния). Планируется также публикация и в Astrophysical Journal.
"Вспышка была чрезвычайно мощной, и мы сначала подумали, что имеем дело со взрывом звезды, - говорит Остен. - Мы уже много знаем о солнечных вспышках, однако до сих пор поневоле приходилось ограничиваться изучением лишь одной нашей звезды. Случай с II Pegasi подарил нам первую возможность изучить устройство "топки" другой звезды так, будто то бы она оказалась так близко, как и наше Солнце".
Как известно, космическая обсерватория Swift предназначена в первую очередь для того, чтобы "ловить" гамма-всплески (gamma-ray bursts - GRB - согласно самым авторитетным теориям, это результаты слияний нейтронных звезд или вспышек так называемых гиперновых - с образованием черной дыры), однако, как видим, скорость его срабатывания может сослужить хорошую службу и в случае "ловли" "более тривиальных" взрывов сверхновых звезд и звездных вспышек. Предсказать, когда случится очередная вспышка, пока еще невозможно, но Swift может отреагировать достаточно быстро для того, чтобы успеть получить необходимые данные о событиях, что живо интересуют ученых-астрофизиков. Ключевым для идентификации события на II Pegasi было обнаружение высокоэнергетических рентгеновских лучей. Эта "жесткая" компонента (десятки и сотни килоэлектронвольт, генерируется ускоренными электронами) существенно отличается от низкоэнергетического рентгеновского излучения теплового происхождения (при этом "мягкая" компонента у звезд уже давно наблюдается и не является чем-то необычным).
"Дежурный" телескоп Swift, именуемый Burst Alert Telescope, что оперативно реагирует на гамма-всплески, в этот раз выдал как бы "ложную тревогу". Но ученые быстро распознали, что речь идет о принципиально ином событии, когда получили данные с другого инструмента - Рентгеновского телескопа (X-ray Telescope). "Жесткое" рентгеновское излучение сопровождает выбросы корональных масс на Солнце (это известно, например, из данных другого спутника NASA - RHESSI (Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager) - Солнечного спектрографа высоких энергий) и несет в себе важнейшую информацию о начальных стадиях развития вспышки.
При вспышках на Солнце истечение потоков рентгеновского излучения не прекращается порой до нескольких минут, а вот в случае II Pegasi все это длилось... в течение нескольких часов.
Источники:
Monster Stellar Flare Seen by NASA Scientists Dwarfs All Others - NASA Goddard Space Flight Center
Monster Stellar Flare Seen by NASA Scientists Dwarfs All Others - NASA
Ссылки:
Зарегистрирован мощнейший выброс вещества на звезде
Зафиксирована самая большая звездная вспышка
Первый гамма-всплеск зафиксировал американский спутник-шпион "Вела" в 1968 году, а соответствующие данные были обнародованы в 1973-м. Согласно современным теориям, гамма-всплеск случается тогда, когда массивная звезда сжигает все свое ядерное топливо и начинается ее коллапс (сжатие), в результате которого формируется черная дыра, окруженная диском из чрезвычайно горячего, быстро вращающегося газа. Большая часть этого газа будет втянута в новорожденную черную дыру, а оставшаяся доля будет вышвырнута вовне в виде газовых струй ("джетов"), движущихся с околосветовой скоростью.
Наблюдатель, в сторону которого будет направлена подобная струя, увидит мощнейшую ослепительную вспышку продолжительностью около минуты, в которой сконцентрирована яркость свыше десяти квадриллионов солнц (1016). А наблюдатели, которые расположены под углом к струе и которым не суждено лицезреть подобное зрелище, смогут полюбоваться менее удивительным, но не менее захватывающим взрывом гиперновой. Энергия, выделяющаяся при гамма-всплесках, просто чудовищна: эффект наблюдается на расстояниях свыше 10 миллиардов световых лет.
В принципе, гамма-всплески - это не такое уж редкое явление, и вероятность подобной катастрофы в нашей Галактике достаточно велика. В свое время с помощью близкого к Земле гамма-всплеска пытались объяснить вымирание динозавров. Выкладки показали, что раз в несколько сот миллионов лет гамма-всплески действительно должны наносить заметный урон фауне Земли, и один из них вполне мог погубить динозавров. А вот на расстояниях порядка размеров галактики (десятки тысяч световых лет) гамма-всплеск уже не может причинить серьезного вреда.
| А также : | Наука Общество |