کشف شراره‌هایی ۱۰ هزار بار درخشان‌تر از خورشید

دانشمندان مدلی را برای درک بهتر فیزیک ابرشراره‌های قدرتمند ساطع شده توسط ستارگان بسیار دور از منظومه شمسی ابداع کرده‌اند.

شراره‌های ستاره‌ای یا خورشیدی، انفجارهای سریع و قوی از انرژی و تابش هستند که از سطح ستاره‌ها منشأ می‌گیرند و به فضا گسیل می‌شوند.

مأموریت‌های کپلر و تس ناسا کشف کرده‌اند که چندین ستاره ممکن است ابرشراره‌هایی تولید کنند که ۱۰۰ تا ۱۰ هزار برابر درخشان‌تر از آن‌هایی هستند که خورشید خودمان ساطع می‌کند.

شراره‌های خورشیدی با وجود قدرت عظیم خود که می‌توانند زیرساخت‌های برقی و ارتباطی ما را از بین ببرند، در مقابل ابرشراره‌ها ناچیز هستند.

شراره‌های خورشیدی و ابرشراره‌ها دارای برخی ویژگی‌های مشترک هستند. به عنوان مثال، هر دو از آزاد شدن ناگهانی انرژی مغناطیسی ناشی می‌شوند. با این حال، ابرشراره‌ها رفتاری غیرعادی از خود نشان می‌دهند، از جمله افزایش روشنایی اولیه و کوتاه مدت، به دنبال آن یک شراره ثانویه و طولانی‌تر اما با شدت کمتر.

محققان مؤسسه نجوم دانشگاه هاوایی به دنبال درک فیزیک زیربنایی این رفتار غیرعادی ابرشراره‌ها هستند.

کای یانگ یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: ما با به کار بردن چیزهایی که در مورد خورشید آموخته‌ایم بر روی ستاره‌های سردتر دیگر، قادر به شناسایی فیزیک پویای این شراره‌ها شدیم، حتی با وجود اینکه هرگز نمی‌توانستیم آنها را به طور مستقیم ببینیم. تغییر روشنایی این ستارگان در طول زمان در واقع به ما کمک کرد این شراره‌ها را که واقعاً بسیار دور و در چشم ما کوچک هستند که نمی‌توان مستقیماً آنها را مشاهده کرد، رصد کنیم.

این مطالعه بر روی منحنی‌های نور این ستارگان ساطع کننده ابرشراره تمرکز داشت که با الگوی عجیب و غریب شراره‌های فاز آخر خورشیدی -یک پدیده آسمانی یافت شده در خورشید- قابل مقایسه است. این فاز به شراره‌هایی اطلاق می‌شود که یک اوج اصلی ثانویه دارند که ده‌ها دقیقه تا چند ساعت پس از اولین اوج اصلی رخ می‌دهد.

پژوهشگران به این فکر کردند که آیا همان فرآیند – روندهای ستاره‌ای پرانرژی و بزرگ - می‌توانند افزایش روشنایی فاز آخر مشابهی را در طیف نور مرئی ایجاد کند؟

مدلی برای درک بهتر درخشندگی شراره‌های خورشیدی

محققان فرضیه‌ای ارائه کرده‌اند مبنی بر اینکه انتشار از حلقه‌های تاجی که ساختارهای پلاسمای داغ محدود شده توسط میدان مغناطیسی خورشید هستند، می‌تواند در ستارگانی که ابرشراره ساطع می‌کنند نیز مشاهده شود.

پژوهشگران از مدل‌های منعطف توسعه یافته از حلقه‌های تکرار شراره خورشیدی برای یافتن راه حل استفاده کردند.

بر اساس این یافته‌ها، ورودی انرژی ابرشراره، جریان جرم قابل‌توجهی را به حلقه‌ها القا می‌کند که منجر به انتشار نور مرئی متراکم و درخشان -همانطور که انتظار می‌رفت- می‌شود.

پژوهشگران می‌گویند، این مطالعات نشان داد که ما فقط زمانی چنین نور شعله‌وری را می‌بینیم که گاز فوق داغ در بالاترین قسمت حلقه سرد شود. به دلیل گرانش، این ماده درخشان سپس سقوط می‌کند و چیزی را ایجاد می‌کند که ما آن را «باران تاجی» می‌نامیم. ما اغلب این را در خورشید می‌بینیم. همین موضوع به تیم پژوهشی این اطمینان را می‌دهد که مدل واقع بینانه است.

این یافته‌ها در مجله Astrophysical منتشر شده است.