Zum ersten Mal haben Astronomen einen koronalen Massenauswurf (CME) auf einem anderen Stern als unserer eigenen Sonne beobachtet. Der Stern mit dem Namen HR 9024 (und auch als OU Andromeda bekannt) ist im Sternbild Andromeda etwa 455 Lichtjahre entfernt. Es ist ein aktiver, variabler Stern mit einem starken Magnetfeld, von dem Astronomen sagen, dass er CMEs verursachen kann.
"Dieses nie zuvor erzielte Ergebnis bestätigt, dass unser Verständnis der Hauptphänomene, die bei Fackeln auftreten, solide ist."
Costanza Argiroffi, Hauptautorin, Universität Palermo und Associate Researcher am Nationalen Institut für Astrophysik in Italien.
CMEs sind ein Ausstoß von Plasma und anderem Material aus der Sonnenkorona. Sie folgen oft einer Sonneneruption und sind mit aktiven Regionen auf der Oberfläche eines Sterns verbunden. Wenn sich der Materialausstoß in der Nähe der Oberfläche des Sterns befindet, spricht man von einer solaren Prominenz. Wenn sich das Material weiter bewegt, wird es als CME bezeichnet. CMEs sind auf unserer eigenen Sonne nicht selten.
Die neue Studie, die diese Arbeit umreißt, erscheint in der Zeitschrift Nature Astronomy. Das Team hinter der Studie wird von Costanza Argiroffi von der Universität von Palermo in Italien geleitet, die auch als Associate Researcher am Nationalen Institut für Astrophysik in Italien tätig ist. Diese CME-Erkennung an einem anderen Stern ist von Bedeutung, da es sich um den ersten handelt. Sie sind aufgrund der räumlichen Auflösung, die erforderlich ist, um sie zu sehen, äußerst schwer zu erkennen, außer auf der Sonne.
CMEs werden durch die elektromagnetischen Kraftlinien eines Sterns verursacht. Wenn diese Linien zu helikalen Formen verdreht werden, wird die Energie chaotisch und CMEs wirken wie eine Art Freisetzung für die Energie. Astrophysiker glauben, dass sich Sterne ohne CMEs einfach auseinander reißen würden.
"Die Technik, die wir verwendet haben, basiert auf der Überwachung der Geschwindigkeit von Plasmen während eines Sternfackels."
Costanza Argiroffi, Hauptautorin, Universität von Palermo.
Das Team verwendete in dieser Studie das Chandra-Röntgenobservatorium und das Hochenergie-Transmissionsgitterspektrometer (HETGS) an Bord von Chandra. Dieses Instrument kann die Bewegungen von koronalen Plasmen mit einer Geschwindigkeit von nur einigen Zehntausenden von Meilen pro Stunde messen, wie dieses aus HR 9024. Es ist das einzige Instrument, das in der Lage ist, so etwas zu sehen. Das CME wurde nicht visuell erkannt. Es wurde beobachtet, als Chandra einen extrem starken Röntgenblitz entdeckte. Der intensive Röntgenblitz ging dem CME voraus.
"Die von uns verwendete Technik basiert auf der Überwachung der Geschwindigkeit von Plasmen während eines Sternfackels", sagte Costanza Argiroffi (Universität Palermo in Italien und Associate Researcher am Nationalen Institut für Astrophysik in Italien), der die Studie leitete. „Dies liegt daran, dass in Analogie zur Sonnenumgebung erwartet wird, dass sich während einer Fackel das in der Koronarschleife, in der die Fackel stattfindet, eingeschlossene Plasma zuerst nach oben und dann nach unten bewegt und die unteren Schichten der Sternatmosphäre erreicht. Darüber hinaus wird aufgrund des mit der Fackel verbundenen CME eine zusätzliche Bewegung erwartet, die immer nach oben gerichtet ist. “
Das CME von HR 9024 ist viel leistungsstärker als alles, was unsere Sonne produzieren kann. Es war ungefähr 10.000 Mal größer als die massereichsten, die jemals von unserer Sonne aus gesehen wurden. Das CME hat ungefähr zwei Milliarden Milliarden (kein Tippfehler) Pfund Material in den Weltraum befördert. Aber es ist nicht nur wegen seiner Stärke bemerkenswert. Die Beobachtung dieses CME stimmt sehr gut mit der Theorie überein, was Astronomen immer wieder begeistert.
Die Beobachtungen zeigen einige der inneren Funktionen von Fackeln und CMEs. Während des Aufflackerns steigt extrem heißes Material zwischen 10 und 25 Millionen Grad Celsius (18 bis 45 Millionen Grad Fahrenheit) an und fällt dann mit Geschwindigkeiten zwischen 360.000 und 1.450.000 kmh (225.000 bis 900.000 Meilen pro Stunde) ab. Diese Messungen stimmen mit Vorhersagen überein, die vom Stern stammen Theorie.
"Dieses nie zuvor erzielte Ergebnis bestätigt, dass unser Verständnis der Hauptphänomene, die bei Fackeln auftreten, solide ist", sagte Argiroffi in einer Pressemitteilung. „Wir waren nicht so zuversichtlich, dass unsere Vorhersagen so mit Beobachtungen übereinstimmen könnten, da unser Verständnis von Fackeln fast vollständig auf Beobachtungen der Sonnenumgebung basiert, in denen die extremsten Fackeln im X sogar hunderttausendmal weniger intensiv sind -bestrahlte Strahlung. "
„Der wichtigste Punkt unserer Arbeit ist jedoch ein anderer: Wir stellten nach dem Aufflackern fest, dass das kälteste Plasma - bei einer Temperatur von‚ nur 'sieben Millionen Grad Fahrenheit - mit einer konstanten Geschwindigkeit von etwa 185.000 vom Stern aufstieg Meilen pro Stunde “, sagte Argiroffi in einer Pressemitteilung. "Und diese Daten sind genau das, was man für das mit der Fackel verbundene CME erwartet hätte."
Die Größe des CME, die in den Chandra-Daten enthüllt wurde, stellte die der Sonne in den Schatten. Die Beobachtungen zeigen, dass CMES in sehr aktiven Sternen wie HR 9024 groß angelegte Versionen von CMEs sind, die wir in unserer eigenen Sonne sehen. Die Geschwindigkeit des CME ist jedoch viel geringer als erwartet. Dies legt nahe, dass das Magnetfeld in den aktiven Sternen bei der Beschleunigung von CMEs wahrscheinlich weniger effizient ist als das solare Magnetfeld.
HR 9024 selbst ist ein interessanter Star. Es ist ein Riesenstern in Sternenterminologie, obwohl es "nur" 2,86 Sonnenmassen und 9,46 Sonnenradien sind. Es hat auch eine ungewöhnlich hohe Spinrate für einen Stern seines Alters. Einige Astronomen glauben, dass es einen nahe gelegenen heißen Jupiter verschlungen hat, was ihm seine hohe Spinrate verlieh. Im Gegensatz zu unserer Sonne zeigt es ein fast konstantes Aufflackern, was auf sein starkes Magnetfeld zurückzuführen ist.
Die Korona von HR 9024 wird von starken magnetischen Schleifenstrukturen dominiert, und bis zu 30% der Sternoberfläche zeigen Sonnenaktivität. Bereits 2003 stellten Astronomen die Hypothese auf, dass diese wechselwirkenden Schleifenstrukturen ein Aufflackern verursachen, das für die Erwärmung des koronalen Materials auf so hohe Temperaturen verantwortlich ist.
Mit der Zeit wird erwartet, dass die Spinrate von HR 9024 abnimmt, was die Leistung seiner Fackeln und CMEs verringern dürfte. Vielleicht sind wir lange genug da, um zu sehen und zu sehen.
