На крошечной звезде произошла колоссальная вспышка

Небесное тело, которому едва хватает массы, чтобы называться звездой, вдруг разразилось вспышкой невероятной мощности. Астрономы недоумевают, как такое возможно.

Открытие описано в научной статье, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics.

Звезда J0331-27 находится в 783 световых годах от Земли. Она относится к спектральному классу L — классу очень маленьких и очень холодных светил, которым едва хватило массы, чтобы в их недрах начались термоядерные реакции. Масса J0331-27 составляет всего 8% солнечной, а температура поверхности — всего 1800 градусов Цельсия (по сравнению с 5500 градусами на Солнце).

Существует правило: чем меньше звезда, тем мощнее происходящие на ней вспышки. Так, красные карлики класса М могут похвастаться настоящими космическими катаклизмами, которые ставят под вопрос пригодность их планет для жизни. Но астрономы никак не ожидали, что эта закономерность распространяется даже на предельно холодные L-звёзды.

Как полагают специалисты, вспышка происходит из-за резкой перестройки структуры магнитного поля на небольшом участке поверхности звезды. При этом энергия, запасённая в магнитных линиях, высвобождается и нагревает окружающее вещество. Само магнитное поле создаётся плазмой — раскалённым газом, состоящим из заряженных частиц. Ранее эксперты считали, что плазма поверхности L-карликов слишком холодна, чтобы порождать поле, способное на мощный "фейерверк".

Обрабатывая данные космического рентгеновского телескопа XMM-Newton, авторы обнаружили вспышку, зафиксированную 5 июля 2008 года. Она продолжалась несколько минут. За это время в одном только рентгеновском диапазоне выделилось 2””1033 эрг энергии. Это вдесятеро больше энергии самых больших вспышек на Солнце и всего в два раза меньше полной энергии, выделяемой нашей звездой за секунду (!).

События такого масштаба учёные называют супервспышками. Они обычны у более горячих красных карликов класса М, но не у прохладных L-звёзд.

"Это самая интересная научная часть открытия, потому что мы не ожидали, что звёзды [из класса] L-карликов сохраняют достаточно энергии в своих магнитных полях, чтобы вызывать такие вспышки", — признаётся соавтор работы Беате Штельцер (Beate Stelzer) из Университета Тюбингена.

Открытие было сделано благодаря рентгеновскому телескопу XMM-Newton.
Иллюстрация с сайта esa.int.

До этого супервспышки у L-карликов несколько раз обнаруживались в видимом свете. Однако впервые подобное событие зафиксировано в рентгеновских лучах. Более того, J0331-27 вообще стала всего вторым L-карликом, от которого земные телескопы вообще уловили рентгеновское излучение.

Проанализировав данные других обсерваторий, авторы обнаружили и оптическое излучение этой вспышки. Но наблюдение её в рентгеновском диапазоне чрезвычайно важно. Дело в том, что видимый свет приходит с поверхности светила, а рентгеновские лучи — из её атмосферы. Это поможет астрономам разобраться, как же всё-таки стало возможным подобное явление.

"Это хороший вопрос, — говорит Штельцер. — Мы просто не знаем [ответа]. Никто не знает".

Загадки на этом не заканчиваются. Дело в том, что у всех известных звёзд слабые вспышки случаются куда чаще сильных. Однако XMM-Newton наблюдал J0331-27 в общей сложности около 40 суток и за это время не обнаружил никаких других вспышек, хотя чувствительность инструмента позволяла их заметить.

Похоже, что магнитное поле L-карлика постепенно накапливает энергию и разом высвобождает её в одном мощном катаклизме. Такое поведение совершенно не типично для звёзд, и теперь астрофизикам предстоит разобраться с новыми фактами.

В этом могут помочь новые рентгеновские вспышки на L-звёздах, если они будут обнаружены. Штельцер и коллеги сделали своё открытие, обрабатывая архив наблюдений XMM-Newton. Он включает информацию о 400 тысячах переменных источников, обнаруженных телескопом за 13 лет. Далеко не все данные ещё обработаны, так что впереди учёных вполне могут ждать новые сюрпризы.