De Swift-satelliet van NASA heeft een van de krachtigste stellaire uitbarstingen ooit gezien. De uitlopende ster, II Pegasi, heeft een geweldige metgezel in een zeer nauwe baan. Hun interactie heeft ervoor gezorgd dat de getijde vergrendelde sterren heel snel ronddraaien. Het is deze snelle rotatie die leidt tot krachtige stellaire uitbarstingen.
Wetenschappers die de Swift-satelliet van NASA gebruiken, hebben een stellaire uitbarsting gezien op een nabijgelegen ster die zo krachtig is dat, als het van onze zon afkomstig zou zijn, dit een massale uitsterving op aarde zou hebben veroorzaakt. De overstraling was misschien wel de meest energetische magnetische stellaire explosie die ooit is waargenomen.
De overstraling werd in december 2005 gezien op een ster die iets minder zwaar was dan de zon, in een tweesterrensysteem genaamd II Pegasi in het sterrenbeeld Pegasus. Het was ongeveer honderd miljoen keer energieker dan de typische zonnevlam van de zon, waarbij energie vrijkwam die equivalent was aan ongeveer 50 miljoen biljoen atoombommen.
Gelukkig is onze zon nu een stabiele ster die niet zulke krachtige uitbarstingen produceert. En II Pegasi bevindt zich op een veilige afstand van ongeveer 135 lichtjaar van de aarde.
Maar bij het detecteren van deze schitterende uitbarsting verkregen wetenschappers direct waarnemingsbewijs dat stellaire uitbarstingen op andere sterren deeltjesversnelling met zich meebrengen, net als bij onze zon. Rachel Osten van de Universiteit van Maryland en NASA Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Md., Presenteert deze bevinding vandaag op de Cool Stars 14-bijeenkomst in Pasadena, Californië.
'De gloed was zo krachtig dat we eerst dachten dat het een sterexplosie was', zei Osten, een Hubble Fellow. “We weten veel over zonnevlammen op de zon, maar dit zijn monsters van slechts één ster. Dit II Pegasi-evenement was onze eerste gelegenheid om de details van het oplaaien van een andere ster te bestuderen alsof het zo dicht bij onze zon was. "
Zonnevlammen op de zon vinden hun oorsprong in de corona, het buitenste deel van de atmosfeer van de zon. De temperatuur van de corona is ongeveer twee miljoen graden Fahrenheit, terwijl het oppervlak van de zon, de fotosfeer genoemd, slechts ongeveer 6000 graden is. De overstraling zelf is een uitbarsting van straling over een groot deel van het elektromagnetische spectrum, van laagenergetische radiogolven tot hoogenergetische röntgenstralen. De röntgenstraling kan tot enkele minuten op de zon duren; op II Pegasi duurde het enkele uren.
De uitbarsting omvat een regen van elektronen die van de corona op de fotosfeer neerregenen, waardoor het coronale gas wordt verwarmd tot temperaturen die gewoonlijk alleen diep in de zon worden aangetroffen. Wetenschappers denken dat het verdraaien en breken van magnetische veldlijnen die door de corona lopen, de deeltjesversnelling en affakkeling veroorzaakt.
De flakkerende ster in II Pegasi is 0,8 keer de massa van de zon; zijn metgezel is 0,4 zonsmassa. De sterren zijn dichtbij, slechts een paar stellaire stralen van elkaar verwijderd. Dientengevolge zorgen getijdenkrachten ervoor dat beide sterren snel ronddraaien en één keer in zeven dagen in stap draaien in vergelijking met de rotatieperiode van 28 dagen van de zon. Snelle rotatie is bevorderlijk voor sterke sterfakkels.
Jonge sterren draaien snel en flitsen actiever, en de vroege zon veroorzaakte waarschijnlijk zonnevlammen op gelijke voet met II Pegasi. Toch zou II Pegasi minstens een miljard jaar ouder kunnen zijn dan onze 5 miljard jaar oude zon van middelbare leeftijd. "De strakke binaire baan in II Pegasi fungeert als een bron van jeugd, waardoor oudere sterren net zo sterk kunnen draaien en flitsen als jonge sterren", zegt Steve Drake van NASA Goddard, co-auteur van Osten in een aankomend Astrophysical Journal-artikel.
De belangrijkste bevinding bij de II Pegasi-uitbarsting was de detectie van röntgenstralen met hogere energie. De Burst Alert-telescoop van Swift detecteert meestal gammaflitsen, de krachtigste explosies die bekend zijn, die het gevolg zijn van sterexplosies en sterfusies. De II Pegasi-overstraling was energiek genoeg en veroorzaakte een vals alarm voor een burst-detectie. Wetenschappers wisten echter al snel dat dit een ander soort gebeurtenis was, toen de overstraling Swifts röntgentelescoop, een tweede instrument, overweldigde.
Hogere energie "harde" röntgenstraaldetectie is in dit geval het veelbetekenende signaal van de versnelling van elektronendeeltjes, wat zogenaamde niet-thermische röntgenstralen creëert. De RHESSI-missie van NASA ziet dit in de zonnevlammen van de zon. Terwijl "zachte" röntgenstralen met lagere energie door thermische emissie zijn gezien op andere sterren, hebben wetenschappers nog nooit harde röntgenstralen gezien op een andere uitlopende ster dan de zon. Omdat de harde röntgenstralen eerder in de fakkel voorkomen en verantwoordelijk zijn voor het opwarmen van het coronale gas, onthullen ze unieke informatie over de beginfasen van de fakkel.
Als de zon was opgegaan als II Pegasi, zouden deze harde röntgenstralen de beschermende atmosfeer van de aarde hebben overweldigd, wat zou hebben geleid tot aanzienlijke klimaatverandering en massa-uitsterving. Ironisch genoeg stelt één theorie dat uitbarstingen van stellaire deeltjes nodig zijn om stof te conditioneren om planeten en misschien leven te vormen. De snelle waarneming toont aan dat dergelijke uitbarstingen voorkomen.
"Swift is gebouwd om gammaflitsen te vangen, maar we kunnen zijn snelheid gebruiken om supernovae en nu geweldige uitbarstingen op te vangen", zegt Swift-projectwetenschapper Neil Gehrels van NASA Goddard. "We kunnen niet voorspellen wanneer een uitbarsting zal plaatsvinden, maar Swift kan snel reageren zodra het een gebeurtenis waarneemt."
Osten's collega's over dit resultaat zijn ook Jack Tueller en Jay Cummings van NASA Goddard; Matteo Perri van de Italian Space Agency; en Alberto Moretti en Stefano Covino van het Italiaanse nationale instituut voor astrofysica.
Oorspronkelijke bron: NASA News Release
