28.02.20: En stjerne med bare omtrent 8 % av Solens masse har hatt et helt uventet superutbrudd av røntgenstråler – et dramatisk og svært energirikt utbrudd som etter gjeldende teorier ikke skal kunne finne sted på så små og lette stjerner.

av Knut Jørgen Røed Ødegaard

Kunstnerisk fremstilling av kjempeflaret som ble oppdaget på L-dvergen J0331-27.
Illustrasjon: ESA

Fenomenet ble nylig oppdaget ved en ny gjennomgang av observasjoner gjort med ESAs røntgenteleskop XMM-Newton 5. juli 2008 og fant sted på en stjerne med katalognummer J0331-27. Denne såkalte L-dvergen befinner seg omtrent 780 lysår fra Jorden og er med sine 0,08 solmasser helt på grensen til å kunne kalles en stjerne. Dersom massen hadde vært bare bittelitt lavere ville ikke kjernen hatt høy nok temperatur til at kjernereaksjoner hadde kunnet lage energi.

På bare noen minutter frigjorde det ekstreme røntgenutbruddet mer enn 10 ganger mer energi enn selv de meste intense flares vi observerer på Solen. Temperaturen nådde helt opp til 16 millioner grader, mye høyere temperatur enn i ministjernens kjerne.

Størrelsen på kjempeflaret på Solen 27. juli 1999 sammenlignet med Jorden.
Foto: SOHO /ESA

Såkalte flares oppstår når magnetfeltet i stjerners atmosfærer blir ustabilt og kollapser til en enklere struktur. Siden slike magnetfelt kan være både svært store og svært intense, kan de lagre enorme energimengder som blir frigjort på ganske kort tid under de dramatiske endringene. Slike eksplosive hendelser forårsaker at et område på stjernens eller Solens overflate i en kort periode blir mye mer lyssterkt – et såkalt flare.

Forskerne har ikke forventet at L-dverger kan lagre tilstrekkelig energi i sine magnetfelt til å kunne forårsake slike utbrudd. Energi kan kun tilføres et slikt magnetfelt av ladede partikler. Siden en L-dverg som J0331-27 har en overflatetemperatur på bare 2100 K (1800 grader C) mot Solens 5700, skal det ikke være nok ladede partikler til å gi grunnlag for energien i et slikt superutbrudd. Ingen vet foreløpig hvordan slike stjerner kan forårsake superflares – dette har plutselig blitt litt av en astrofysisk nøtt!

Oppdagelsen ble gjort under en gjennomgang av XMM-Newton-observasjoner for 400 000 røntgenkilder over en 13 års-periode for å avdekke tidsvariasjoner i utstrålingen. Den italienske forskergruppen som utfører denne store jobben har vært spesielt på utkikk etter uvanlige fenomener, og på denne L-dvergen har de avgjort skutt innertier. Det er tidligere oppdaget superflares i synlig lys fra slike stjerner, men dette er den første sikre oppdagelsen av et røntgenutbrudd fra et superflare, og det er denne forskjellen som er viktig!

Flares i synlig lys kommer fra dypere lag i atmosfæren, nær den synlige overflaten, mens røntgenflares kommer fra øvre atmosfærelag. For å finne forklaringen på utbruddet og sammenhengen med utbrudd i synlig lys trengs flere observasjoner. Men et hint kan være at tross hele 40 dagers observasjonstid av denne stjernen, er det ikke observert mindre flares. Andre flarestjerner har tallrike miniflares og noen få kraftige.

Kanskje bruker L-dverger lang tid på å lade opp til sine superflares, og da er det ikke rom for miniflares.

Kunstnerisk fremstilling av røntgenteleskopet XMM-Newton.
Illustrasjon: ESA-C. Carreau

Klikk på “Liker” og få melding når nye saker legges ut!

MER INFORMASJON

Nyhetssak fra ESA

Flere artikler om stjerner