Sie haben von X Fackeln unserer Sonne gehört? Die größte Fackel dieses Mini-Sterns, die im April 2014 zu sehen war, war 10.000-mal größer als die größte bekannte Solar-X-Fackel.
Der NASA-Satellit Swift hat Fackeln von einem nahe gelegenen roten Zwergstern entdeckt, die die stärkste, heißeste und langlebigste Folge von Sternfackeln sind, die jemals gesehen wurden. Die erste Explosion dieser rekordverdächtigen Explosionsserie, die Swift im April 2014 entdeckte, war 10.000-mal stärker als die größte jemals aufgezeichnete Sonneneruption. Auf ihrem Höhepunkt erreichte die Fackel Temperaturen von 360 Millionen Grad Fahrenheit (200 Millionen Celsius), mehr als zwölfmal so heiß wie das Zentrum der Sonne.
Vielleicht haben Sie von X Fackeln unserer Sonne gehört? Das stärkste X-Flare, das bisher beobachtet wurde, war im November 2003. Wissenschaftler bewerteten es als „X 45“. Das Flare vom April 2014 auf diesem Mini-Stern ist nur etwa ein Drittel so groß wie unsere Sonne - wenn er von einem Planeten aus der gleichen Entfernung betrachtet wird wie die erde von der sonne kommt - wäre mit einer bewertung von ca. x 100.000 etwa 10.000 mal größer gewesen.
Der Mini-Stern ist einer von zwei Sternen in einem engen binären System, das als DG Canum Venaticorum oder kurz DG CVn bekannt ist. Es ist ungefähr 60 Lichtjahre entfernt. Beide Sterne sind schwache rote Zwerge mit Massen und Größen, die ungefähr ein Drittel der unserer Sonne betragen. Sie umkreisen einander in etwa der dreifachen durchschnittlichen Entfernung der Erde von der Sonne, was für Swift zu nahe ist, um festzustellen, welcher Stern ausgebrochen ist. Rachel Osten ist Astronomin am Space Telescope Science Institute in Baltimore und stellvertretende Projektwissenschaftlerin für das derzeit im Bau befindliche James Webb Space Telescope der NASA. Sie sagte:
Dieses System ist schlecht untersucht, da es nicht auf unserer Beobachtungsliste der Sterne stand, die große Fackeln erzeugen können. Wir hatten keine Ahnung, dass die GD CVn dies in sich hatte.
Die meisten Sterne, die etwa 100 Lichtjahre vor dem Sonnensystem liegen, sind wie die Sonne im mittleren Alter. Aber ungefähr tausend junge rote Zwerge, die anderswo geboren wurden, treiben durch diese Region, und diese Sterne bieten den Astronomen die beste Gelegenheit, die energiereichen Aktivitäten, die typisch für Sternjugendliche sind, detailliert zu untersuchen. Astronomen schätzen, dass DG CVn vor etwa 30 Millionen Jahren geboren wurde, was weniger als 0,7 Prozent des Alters des Sonnensystems ausmacht.
Sterne brechen mit Fackeln aus dem gleichen Grund aus, wie es die Sonne tut. Um aktive Regionen der Sternatmosphäre werden Magnetfelder verdreht und verzerrt. Ähnlich wie beim Aufwickeln eines Gummibands können die Felder Energie speichern. Schließlich destabilisiert ein Prozess, der als magnetische Wiederverbindung bezeichnet wird, die Felder und führt zu einer explosionsartigen Freisetzung der gespeicherten Energie, die wir als Fackel betrachten. Der Ausbruch sendet Strahlung über das elektromagnetische Spektrum aus, von Radiowellen bis zu sichtbarem, ultraviolettem und Röntgenlicht.
Um 17:07 Uhr Am 23. April löste die steigende Flut von Röntgenstrahlen aus dem Superflare der GD CVn das Burst-Alert-Teleskop (BAT) von Swift aus. Innerhalb weniger Sekunden nach dem Erkennen eines starken Strahlungsstoßes berechnet die BVT eine Anfangsposition, entscheidet, ob die Aktivität von anderen Instrumenten untersucht werden muss, und, falls ja, die Position zum Raumfahrzeug. In diesem Fall wandte sich Swift der genaueren Beobachtung der Quelle zu und informierte gleichzeitig Astronomen auf der ganzen Welt über einen gewaltigen Ausbruch. Goddards Adam Kowalski, der eine detaillierte Studie zu diesem Ereignis leitet, sagte:
Etwa drei Minuten nach dem BAT-Trigger war die Röntgenhelligkeit des Superflares bei allen Wellenlängen unter normalen Bedingungen größer als die kombinierte Leuchtkraft beider Sterne. Fackeln dieser Größe von Roten Zwergen sind äußerst selten.
Die Helligkeit des Sterns im sichtbaren und ultravioletten Licht, gemessen sowohl von bodengestützten Observatorien als auch von Swifts optischem / ultravioletten Teleskop, stieg um das 10- bzw. 100-fache. Die anfängliche Röntgenstrahlung des Flares, gemessen mit Swifts Röntgenteleskop, bringt selbst die intensivste Sonnenaktivität in den Schatten.
DG CVn, eine Binärdatei, bestehend aus zwei roten Zwergsternen, die hier in einem Künstler-Rendering gezeigt wird, hat eine Reihe mächtiger Fackeln ausgelöst, die NASAs Swift gesehen hat. In der Spitze war das anfängliche Aufflackern bei Röntgenstrahlen bei allen Wellenlängen unter typischen Bedingungen heller als das kombinierte Licht beider Sterne.
Bild viaNASAs Goddard Space Flight Center / S. Wiessinger
Aber es war noch nicht vorbei. Drei Stunden nach dem ersten Ausbruch, mit Röntgenstrahlen im Abschwung, explodierte das System mit einer weiteren Fackel, die fast so stark war wie die erste. Diese ersten beiden Explosionen können ein Beispiel dafür sein sympathisches Aufflackern oft auf der Sonne gesehen, wo ein Ausbruch in einer aktiven Region eine Explosion in einer anderen auslöst.
In den nächsten 11 Tagen entdeckte Swift eine Reihe von nacheinander schwächeren Explosionen. Osten vergleicht die schwindende Serie von Fackeln mit der Kaskade von Nachbeben nach einem schweren Erdbeben. Insgesamt brauchte der Stern 20 Tage, um wieder zu seiner normalen Röntgenemission zurückzukehren.
Wie kann ein Stern, der nur ein Drittel der Größe der Sonne hat, so einen riesigen Ausbruch hervorrufen? Der Schlüsselfaktor ist der schnelle Spin, ein entscheidender Faktor für die Verstärkung von Magnetfeldern. Der aufflammende Stern in DG CVn dreht sich in weniger als einem Tag, mindestens 30-mal schneller als unsere Sonne. Die Sonne hat sich in ihrer Jugend ebenfalls viel schneller gedreht und hat vielleicht eigene Superflares hervorgebracht, aber zum Glück scheint sie dazu nicht mehr in der Lage zu sein.
Die Astronomen analysieren jetzt Daten aus den Fackeln der GD CVn, um das Ereignis im Besonderen und die jungen Stars im Allgemeinen besser zu verstehen. Sie vermuten, dass das System wahrscheinlich zahlreiche kleinere, aber häufigere Fackeln auslöst, und planen, die zukünftigen Ausbrüche mithilfe von NASAs Swift im Auge zu behalten.
Sie haben von X Fackeln unserer Sonne gehört? Von einem Planeten in Erdentfernung aus gesehen ist die größte Fackel dieses Mini-Sterns 10.000-mal größer als die größte bekannte Sonnen-X-Fackel.