天文學家與歐洲航天局的 XMM-牛頓天文台和 LOFAR 射電望遠鏡合作，獲得了一顆遙遠恆星向太空猛烈爆炸的明確證據。水的流出是如此強烈，以至於任何附近的行星擋住了去路，都可能會帶走它的大氣層。
這次爆炸被確定為日冕物質拋射（CME），一種通常由太陽引起的噴發。在日冕物質拋射過程中，大量帶電粒子和等離子體從恆星中噴出。直到周圍區域充滿這些巨大的爆炸創造了我們所說的太空天氣。它影響地球上的北極光等事件。並且能夠逐漸腐蝕附近行星的大氣層。
科學家們長期以來一直懷疑其他恆星也會產生自己的日冕物質拋射，但令人信服的證據仍然難以捉摸。這一空白現已被填補。
荷蘭射電天文學研究所（ASTRON）的喬·卡林漢姆（Joe Callingham）是該雜誌上發表的這項新研究的作者，他說：“幾十年來，天文學家一直希望在其他行星上看到日冕物質拋射。” 自然– “之前的發現已經得出結論，它們存在或暗示它們確實存在。但還沒有真正得到證實。該物體已經逃逸到太空中，現在我們可以第一次做到這一點。”
罕見的無線電信號標誌著逃離恆星的物體
當日冕物質拋射向外推動時，它會穿過恆星的外層並進入其周圍環境。它會產生衝擊波以及突然爆發的無線電波（光的一種形式）。喬和他的同事檢測到了這個短而強烈的無線電信號，並將其追踪到了大約 130 光年外的一顆恆星。
“除非該物體完全離開恆星強大的磁泡，否則這種無線電信號不會存在，”喬補充道。 “換句話來說：它是由 CME 產生的。”
一顆極度活躍的紅矮星，有能力摧毀行星。
引起噴發的恆星是一顆紅矮星。它是一顆比太陽更冷、更暗且小得多的恆星。它在很多方面與我們的太陽不同：它的質量約為太陽的一半。它的旋轉速度提高了 20 倍，磁場強度增強了約 300 倍。大多數在銀河系恆星軌道上發現的行星都是這種類型。
無線電信號是通過低頻陣列 (LOFAR) 以及由巴黎-PSL 天文台的合著者 Cyril Tasse 和 Philippe Zarka 開發的數據處理技術來檢測的。然後，該團隊依靠 ESA 的 XMM-Newton 來測量溫度旋轉和 X 射線的亮度。這些細節對於解釋射電爆發和確定噴發的性質至關重要。
“我們需要 LOFAR 的靈敏度和頻率來檢測無線電波，”合著者 David Konijn 說，他是與 Joe 一起在 ASTRON 工作的博士生。如果沒有 XMM-Newton，我們將無法確定 CME 的運動或將其置於太陽的背景下。這兩點對於驗證我們的發現都很重要。僅有望遠鏡是不夠的。我們兩者都需要。 ”
測量顯示日冕物質拋射的移動速度約為每秒 2,400 公里。快速日冕物質拋射大約每 2,000 次太陽事件中才會發生 1 次。爆炸的密度和威力足以席捲任何行星。靠近這顆恆星的軌道可以完全破壞它的大氣層。
對紅矮星周圍生命的影響
日冕物質拋射清除大氣層的能力是尋找太陽系外生命的關鍵因素。行星的宜居性通常與其所在的位置有關。這是恆星的“宜居帶”嗎？在適當的大氣條件下，液態水可以保留在行星表面。這個想法類似於金發姑娘的想法：太近、太熱。太遠了就太冷了。而且中間的區域也剛剛好。
然而，頻繁經歷劇烈爆發和極端太空天氣的恆星可能會奪走行星良好的大氣層。反复暴露於高能日冕物質拋射的世界可能會變成光禿禿的岩石。儘管事實上地球繞軌道運行的距離通常被認為有利於生命存在。
荷蘭諾德韋克歐洲空間研究與技術中心（ESTEC）的歐空局研究員亨里克·埃克倫德（Henrik Eklund）表示：“這項工作為研究和了解其他恆星周圍的噴發和太空天氣開闢了新的觀測視野。
“我們不再局限於將我們對太陽日冕物質拋射的理解推斷到其他恆星。看來較小恆星周圍的極端太空天氣可能更加強烈。它們是潛在宜居系外行星的主要宿主。這對於這些行星如何維持其大氣層並可能隨著時間的推移保持宜居性具有重要意義。”
擴大極端空間天氣的研究
這一發現還更廣泛地加深了我們對太空天氣的了解。這是歐空局長期以來通過 SOHO、Proba 套件、Swarm 和太陽軌道飛行器等任務研究的一個領域。
XMM-牛頓仍然是監測整個宇宙高能環境的重要天文台。自 1999 年發射以來，該望遠鏡一直在觀測星系核心。研究恆星的演化探索黑洞周圍的區域並觀察來自遙遠恆星和星系的強烈輻射爆發。
“XMM-牛頓現在正在幫助我們發現日冕物質拋射在恆星之間的差異。這不僅對研究恆星和太陽很有趣。“它還展示了合作的巨大力量。它是科學成功的基礎。這一發現確實是團隊的努力。並幫助解決長達數十年的尋找太陽以外的日冕物質拋射的問題。 ”
