Erős flerek a legközelebbi csillagon: nem túl barátságos hely a Proxima Centauri környezete

 

Bár a Proxima Centauri b a legközelebbi ismert bolygó a Naprendszeren kívül, de mégsem csábít látogatásra. A rendszer csillaga, a Proxima Centauri igen aktív vörös törpecsillag: a nagy energiájú részecskék és a sugárzás, amelyet kibocsát, már régen „lefújhatták” a légkört a bolygójáról.

A Proxima Centauri nem felel meg a vörös törpékkel kapcsolatos elvárásainknak. Annak ellenére, hogy lassan középkorúvá válik, annyi energiát sugároz, mintha fiatal lenne. Egy 2019. május 1-jei rövid kitörés több hullámhosszú megfigyeléséből kiderült, hogy százszor nagyobb energiával bírt, mint egy átlagos napkitörés. Az ehhez hasonló nagy energiájú események pedig elég gyakoriak, mint ahogy a Nap esetében is.

Művészi illusztráció a Proxima Centauri erőteljes kitöréséről és az azt kísérő koronaanyag-kidobódásról, amely az űrbe löki a plazmát. Ilyen részecske-kidobódás kísérhette a 2019. május 1-jei kitörést is. Sajnos ezeket a részecskéket közvetlenül még nem vagyunk képesek megfigyelni. (Forrás: S. Dagnello / NRAO / AUI / NSF)

„Ha lett volna ember ezen a bolygón, nagyon rossz napja lett volna.” – mondta a kitörést vizsgáló kutatócsoport vezetője, Meredith MacGregor (University of Colorado). A kutatás eredményeit az Astrophysical Journal Letters folyóirat hozta le.

A Nap legközelebbi csillagszomszédját célzó megfigyelési kampány során kilenc különböző távcsővel 40 órán át gyűjtöttek adatokat. A felmérés elején észlelt rövid kitörést azonban csupán öt obszervatórium észlelte, köztük a chilei ALMA rádiótávcső-hálózat és a Hubble-űrtávcső. A csillag 10 másodperc alatt a milliméteres hullámhosszon ezerszeresére fényesedett fel, távoli ultraibolya tartományban pedig még nagyobb, 14 ezerszeres fényesedést észlelt a Hubble.

Hogy egy ilyen erős kitörés milyen hatással lehet a Proxima Centauri b légkörére – már ha egyáltalán marad belőle valami – attól függ, hogy mi kíséri a jelenséget. „A Nap erős, X-osztályú flerjeit szinte mindig koronaanyag-kidobódás kíséri.” – mondja MacGregor. A koronaanyag-kidobódások (coronal mass ejection, CME) olyan robbanások, amelyek során plazma dobódik ki a Napból. A nagy energiájú részecskék ilyenkor nekiütközhetnek egy bolygó légkörének, és sokkal könnyebben leszakíthatják azt, mint a csillag hője vagy fénye tenné.

„Ha az M színképtípusú törpecsillagok flerjei hasonlóak a napkitörésekhez, akkor várható, hogy a nagyobb flereket szintén koronaanyag-kidobódás kíséri.” – teszi hozzá. De megjegyzi, hogy a Napon kívül más csillagok esetében még nem találtunk bizonyítékot a koronaanyag kidobódására, ezért továbbra sem tudjuk, hogy az összefüggés a vörös törpecsillagok esetében is áll-e.

A kitörések egy csillag mágneses aktivitására is fényt derítenek, ami nem vizsgálható közvetlenül a Proxima Centaurin úgy, ahogy a Napon. A milliméteres hullámhosszú fotonokat a mágneses erővonalak mentén spirálozó elektronok bocsátják ki. A Nap is produkálja ezt a sugárzást, de az elektronjai nem bírnak olyan nagy energiával, és a milliméteres emissziójuk sem olyan erős.

„Az, hogy érzékeljük a Proxima Centauri milliméteres hullámhosszú emisszióját, azt jelenti, hogy rendelkeznie kell erős mágneses térrel és gyorsuló elektronokkal.” – mondja Silja Pohjolainen (Turkui Egyetem, Finnország), aki nem vett részt a kutatásban. „A mágneses tér erőssége hasonló ahhoz, amit a napfoltokban és a Nap alsó légkörében, a flerek kiindulópontjainál látunk, de hogy ezeket az értékeket magasabban, a koronában mérjük a kitörések térségében, az furcsa.”

A Proxima Centauri mágneses terével kapcsolatos rejtélyek megfejtése némi találékonyságot igényel. Annak ellenére, hogy a csillag csupán négy fényévre van tőlünk, nem vizsgálhatjuk ugyanazon a módon, ahogy a Napot. Saját csillagunk részecskéit és mágneses terét részecskedetektorokkal és magnetométerekkel helyben vizsgálhatjuk. A Proxima Centauri esetében egyelőre csak a távérzékelésre hagyatkozhatunk – küldetés csak a távoli jövőben indulhat magához a csillaghoz.

MacGregor szerint mindazonáltal a milliméteres emisszió megfigyelése új módszer lehet egy csillag viselkedésének vizsgálatára, és általában a bolygóval rendelkező vörös törpék tanulmányozására is. A milliméteres hullámhosszú égboltfelmérő programok jelenleg kozmológiai kérdések köré szerveződtek, de a kutató szerint hasonló felmérések segíthetnének a csillagok kitöréseinek és az exobolygók lakhatóságának vizsgálatában is.

Az eredményeket közlő szakcikk az arXiv preprint portálon is elérhető.

Forrás: csillagászat.hu

Sky & Telescope