Detekcja koronalnego wyrzutu masy (CME) na gwieździe innej niż Słońce otwiera zupełnie nowy rozdział w naszym rozumieniu kosmicznej pogody poza granicami Układu Słonecznego. Na Słońcu takie zjawiska obserwujemy regularnie – to potężne erupcje namagnetyzowanej plazmy zdolne pozbawić atmosfery planety znajdujące się na ich drodze. Wyniki badań ukazały się w czasopiśmie Nature.
Koronalny wyrzut masy to zjawisko powszechne we Wszechświecie
Kluczową rolę w tym odkryciu odegrały dwa komplementarne narzędzia badawcze. Obserwatorium XMM-Newton Europejskiej Agencji Kosmicznej, działające od 1999 r., dostarczyło precyzyjnych danych dotyczących temperatury, rotacji i jasności gwiazdy w zakresie promieniowania rentgenowskiego. Tymczasem sam sygnał radiowy związany z wyrzutem został wychwycony przez sieć radioteleskopów LOFAR, która stanowi obecnie największą instalację pracującą na najniższych częstotliwościach dostępnych do obserwacji z Ziemi.
Czytaj też: Potężny koronalny wyrzut masy na Słońcu. Za kilka dni może być ciekawie
Warto zauważyć, że żaden z tych instrumentów z osobna nie byłby w stanie dostarczyć rozstrzygających dowodów. Dopiero połączenie ich możliwości stworzyło warunki dla tego przełomu. LOFAR, który rozpoczął działalność jako projekt holenderski, rozrósł się do międzynarodowej sieci obejmującej dziewięć krajów, w tym Polskę z trzema stacjami obserwacyjnymi. W 2023 r. utworzono LOFAR ERIC – Europejskie Konsorcjum Infrastruktury Badawczej – co umocniło współpracę i finansowanie projektu.
Gwiazdą, która stała się centrum tego niezwykłego odkrycia, jest czerwony karzeł StKM 1-1262 oddalony od nas o ok. 40 lat świetlnych. To obiekt zupełnie niepodobny do naszego Słońca – ma zaledwie połowę jego masy, wiruje dwadzieścia razy szybciej i dysponuje polem magnetycznym trzysta razy silniejszym. Co szczególnie istotne, większość znanych nam planet w Drodze Mlecznej krąży właśnie wokół tego typu gwiazd, co nadaje odkryciu dodatkowego znaczenia.
Zaobserwowany wyrzut masy przemieszczał się z zawrotną prędkością 2400 km/s. Tak dynamiczne zjawiska występują na Słońcu tylko w przypadku jednego na dwadzieścia koronalnych wyrzutów masy. Co więcej, erupcja była na tyle gęsta, że mogłaby całkowicie pozbawić atmosfery planety orbitujące w pobliżu gwiazdy. Decydującym dowodem okazał się sygnał radiowy typu II – tego rodzaju emisja nie mogłaby powstać, gdyby materiał nie opuścił całkowicie magnetosfery gwiazdy.
Czerwone karły są najczęstszymi gospodarzami planet potencjalnie nadających się do zamieszkania, jednak ich ekstremalna aktywność magnetyczna stanowi poważne zagrożenie. Planety w ekosferach wokół takich gwiazd – tam gdzie mogłaby istnieć woda w stanie ciekłym – znajdują się znacznie bliżej swojej gwiazdy niż Ziemia od Słońca, co wystawia je na intensywne oddziaływanie zjawisk kosmicznej pogody.
Do tej pory astronomowie byli zmuszeni do ekstrapolacji danych słonecznych na inne gwiazdy, co wiązało się z dużą dozą niepewności. Teraz po raz pierwszy mogą bezpośrednio badać koronalne wyrzuty masy na różnych typach gwiazd, co pozwala na rzeczywistą ocenę wpływu tych zjawisk na egzoplanety. Częstotliwość występowania podobnych zdarzeń radiowych od czerwonych karłów szacuje się na ok. 0,84 x 10^-3 na dzień na gwiazdę, co oznacza, że choć zjawiska te są stosunkowo rzadkie, ich skutki mogą być katastrofalne dla atmosfer planetarnych.