Потужний спалах, зафіксований на карликовій зірці, виявився настільки інтенсивним, що міг би повністю позбавити атмосфери будь-які планети, схожі на Землю, які б оберталися поблизу. Про це свідчать результати останніх наукових досліджень.
Публікація у науковому журналі Nature від середи, 12 листопада, представила перше в історії підтвердження коронального викиду маси (КВМ) – масштабного, надшвидкого потоку плазми – що виходить від іншої зірки, відмінної від нашого Сонця. Корональний викид маси – це колосальна хмара намагніченої плазми, яка вивергається з корони зірки, прямуючи у міжпланетний простір. У пошуках придатних для життя світів, розуміння частоти та потужності зоряних вивержень стане надзвичайно важливим фактором для фокусування наших астрономічних розвідок, наголошують автори наукової праці.
Швидкий КВМ проявляється через так званий радіосплеск типу II, який виникає завдяки ударній хвилі, що її породжує викид, коли рухається з атмосфери зірки у відкритий космос. Такий радіохвильовий сплеск був помічений біля світила, розташованого за 40 світлових років від Землі. Це приблизно вдесятеро далі, ніж найближча до нас зоряна система – Альфа Центавра. Альфа Центавра є найближчою до Сонячної системи зоряною системою, розташованою приблизно за 4,37 світлових років. Вона складається з трьох зірок – Альфа Центавра А, Альфа Центавра В та Проксима Центавра, навколо останньої обертається планета Проксима Центавра b, яка знаходиться у життєпридатній зоні. Хоча існування позасонячних корональних викидів маси припускали раніше, це перший беззаперечно зафіксований радіосплеск типу II від іншої зірки, що робить його найпереконливішим відкриттям дотепер.
Зірка, названа StKM 1-1262, є М-карликом, або червоним карликом. М-карлики – це найпоширеніший тип зірок у Всесвіті, вони значно менші за наше Сонце і куди активніші, тобто вони генерують більше сонячних спалахів та корональних викидів маси. Попри ці характеристики, М-карлики залишаються привабливими мішенями для пошуку позаземного життя, адже вони повсюдно поширені в нашому космічному оточенні. До того ж, навколо таких зірок легше виявляти екзопланети – завдяки невеликим розмірам М-карликів, планети зазвичай формуються значно ближче до них (і тому їх простіше помітити), ніж ті, що обертаються навколо більших зірок сонцеподібного типу.
Проте, існує суттєве застереження: через підвищену активність М-карликів та той факт, що так звана “зона Золотовласки”, де теоретично може існувати рідка вода на поверхні кам’янистої планети, розташована набагато ближче до тьмяного світила, ніж Земля до Сонця, будь-яка “Земля 2.0” ймовірно, буде піддаватися частішим інтенсивним корональним викидам маси, ніж ми спостерігаємо від нашого Сонця. Зона Золотовласки, або життєпридатна зона, – це регіон навколо зірки, де температура дозволяє рідкій воді існувати на поверхні планети, що вважається однією з найважливіших умов для виникнення життя, подібного до земного.
«Одним з потенційних перешкод може бути те, що ці викиди відбуваються так регулярно і так часто впливають на планети, що вони просто здирають їхню атмосферу, – пояснив Live Science Джо Каллінґем, провідний автор дослідження та радіоастроном з Нідерландського інституту радіоастрономії. – Отже, перебуваючи в зоні Золотовласки, ви не отримуєте жодної переваги, оскільки зоряна активність руйнує будь-які перспективи для життя».
Шторм, що зриває атмосферу
Астрономи зафіксували початковий радіохвильовий спалах за допомогою радіотелескопа LOFAR (Низькочастотна антена) – європейської мережі антен, основна частина яких розташована у Нідерландах. Допомогли також новітні методи обробки даних, розроблені співавторами з Паризької обсерваторії. LOFAR є найчутливішим радіотелескопом, коли-небудь створеним, зазначив Каллінґем, додавши, що алгоритми дозволили науковцям «вдало» виявити цей ледь помітний спалах світла в безмежному небі.
Наступні спостереження, проведені космічним телескопом XMM-Ньютон від Європейського космічного агентства, розкрили температурні характеристики зірки, підтвердивши її класифікацію як М-карлика, а також визначили швидкість її обертання (у 20 разів швидше за Сонце) та рентгенівську яскравість. XMM-Ньютон – це потужна рентгенівська обсерваторія, запущена Європейським космічним агентством (ESA) у 1999 році, яка дозволяє вченим вивчати високоенергетичні явища у Всесвіті, такі як чорні діри, нейтронні зорі та активні галактичні ядра.
Обертання та яскравість зірки також дали змогу встановити рух коронального викиду маси, який мчав зі швидкістю майже 2400 кілометрів на секунду. Таку шалену швидкість спостерігають лише у 5% подібних спалахів, що відбуваються на нашому Сонці. Об’єднані дані телескопів засвідчили, що КВМ рухається достатньо швидко і має таку густину, щоб знести атмосферу з будь-яких планет, що перебувають на близькій орбіті до цього світила.
Хоча LOFAR є надзвичайно потужним інструментом, Каллінґем зауважив, що проблема полягає в тому, що це спостереження (у поєднанні з новими техніками обробки даних) вже перебуває на межі роздільної здатності телескопа. Щоб отримати можливість спостерігати більше позасонячних корональних викидів маси, дослідницька група з нетерпінням очікує початку наукових операцій Масиву квадратних кілометрів (SKA) – амбітного та колосального проєкту радіотелескопа, який будується в Австралії та Південній Африці, його запуск заплановано на 2030-ті роки. SKA – це майбутній найбільший у світі радіотелескоп, що складатиметься з тисяч антен, які будуть розміщені на двох континентах. Він дозволить вченим зазирнути глибше в історію Всесвіту, вивчати формування перших зірок і галактик, а також шукати ознаки життя за межами Землі.
Каллінґем висловив упевненість, що Масив квадратних кілометрів зможе зафіксувати “від десятків до сотень” позасонячних корональних викидів маси вже протягом першого року своєї роботи. Це дасть змогу команді значно краще зрозуміти, з якою частотою відбуватимуться атмосферні спустошення на планетах, а також вивчити відмінності КВМ залежно від типу зірки.
«Це має величезне значення, – сказав він про ці дослідження, – адже ми, астрономи, справді прагнемо знайти придатну для життя планету… Це одна з головних цілей астрономії протягом, я сподіваюся, наступного десятиліття. Але, можливо, це займе більше часу, або, можливо, решту мого життя, щоб знайти Землю 2.0».
