Bạn đã nghe nói về pháo sáng X từ mặt trời của chúng tôi? Ngôi sao nhỏ này bùng cháy lớn nhất - nhìn thấy vào tháng 4 năm 2014 - lớn hơn 10.000 lần so với ngọn lửa X mặt trời lớn nhất được biết đến.
Vệ tinh NASA Swift Swift đã phát hiện ra pháo sáng từ một ngôi sao lùn đỏ gần đó là chuỗi pháo sáng mạnh nhất, nóng nhất và tồn tại lâu nhất từng thấy. Vụ nổ ban đầu từ loạt vụ nổ lập kỷ lục này - được Swift phát hiện vào tháng 4 năm 2014 - mạnh gấp 10.000 lần so với vụ cháy mặt trời lớn nhất từng được ghi nhận. Vào lúc cực điểm, ngọn lửa đạt tới nhiệt độ 360 triệu độ F (200 triệu độ C), nóng hơn 12 lần so với tâm mặt trời.
Có lẽ bạn đã nghe nói về pháo sáng X từ mặt trời của chúng tôi? Ngọn lửa X mạnh nhất được quan sát cho đến nay là vào tháng 11 năm 2003. Các nhà khoa học đánh giá nó là một ngọn X 45.. Tháng 4 năm 2014, ngọn lửa bùng phát trên ngôi sao nhỏ này, chỉ bằng một phần ba kích thước mặt trời của chúng ta - nếu nhìn từ một hành tinh có cùng khoảng cách vì Trái đất đến từ mặt trời - sẽ lớn hơn khoảng 10.000 lần, với mức đánh giá khoảng X 100.000.
Ngôi sao nhỏ là một trong hai ngôi sao trong một hệ thống nhị phân gần gũi được gọi là DG Canum Venaticorum hay viết tắt là DG CVn. Nó cách xa khoảng 60 năm ánh sáng. Cả hai ngôi sao đều là những sao lùn đỏ mờ với khối lượng và kích thước khoảng một phần ba so với mặt trời của chúng ta. Chúng quay quanh nhau ở khoảng ba lần khoảng cách trung bình Trái đất từ mặt trời, quá gần để Swift xác định ngôi sao nào phun trào. Rachel Osten là một nhà thiên văn học tại Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian ở Baltimore và là một nhà khoa học dự án cho Kính viễn vọng Không gian NASA Web James Webb, hiện đang được xây dựng. Cô ấy nói:
Hệ thống này được nghiên cứu kém bởi vì nó không có trong danh sách theo dõi các ngôi sao có khả năng tạo ra pháo sáng lớn. Chúng tôi không biết DG CVn có cái này trong đó.
Hầu hết các ngôi sao nằm trong khoảng 100 năm ánh sáng của hệ mặt trời, giống như mặt trời, trung niên. Nhưng một ngàn sao lùn đỏ trẻ sinh ra ở nơi khác trôi dạt qua khu vực này và những ngôi sao này mang đến cho các nhà thiên văn học cơ hội tốt nhất để nghiên cứu chi tiết về hoạt động năng lượng cao thường đi kèm với thanh niên xuất sắc. Các nhà thiên văn học ước tính DG CVn được sinh ra khoảng 30 triệu năm trước, khiến nó ít hơn 0,7% so với tuổi của hệ mặt trời.
Các ngôi sao phun trào với pháo sáng vì lý do tương tự mặt trời. Xung quanh các khu vực hoạt động của bầu khí quyển sao, từ trường bị xoắn và biến dạng. Giống như cuộn dây cao su, những thứ này cho phép các lĩnh vực tích lũy năng lượng. Cuối cùng, một quá trình được gọi là kết nối lại từ tính làm mất ổn định các trường, dẫn đến sự giải phóng bùng nổ của năng lượng được lưu trữ mà chúng ta thấy là một ngọn lửa. Sự bùng phát phát ra bức xạ trên phổ điện từ, từ sóng vô tuyến đến ánh sáng nhìn thấy, tia cực tím và tia X.
Vào lúc 5:07 chiều EDT vào ngày 23 tháng 4, làn sóng tia X từ siêu tia DG CVn lên đã kích hoạt Kính thiên văn cảnh báo Swift Swift (BAT). Trong vài giây sau khi phát hiện một vụ nổ phóng xạ mạnh, BAT tính toán vị trí ban đầu, quyết định xem hoạt động đó có đáng để điều tra bởi các công cụ khác hay không, và nếu vậy, đó là vị trí của tàu vũ trụ. Trong trường hợp này, Swift quay sang quan sát nguồn chi tiết hơn, đồng thời, thông báo cho các nhà thiên văn học trên toàn cầu rằng một vụ nổ mạnh mẽ đang diễn ra. Goddard sườn Adam Kowalski, người đang dẫn đầu một nghiên cứu chi tiết về sự kiện này, cho biết:
Trong khoảng ba phút sau khi kích hoạt BAT, độ sáng tia X của Superflare lớn hơn độ sáng kết hợp của cả hai ngôi sao ở tất cả các bước sóng trong điều kiện bình thường. Pháo sáng lớn này từ các sao lùn đỏ là cực kỳ hiếm.
Độ sáng của ngôi sao trong ánh sáng nhìn thấy và tia cực tím, được đo bằng cả hai đài quan sát trên mặt đất và Kính thiên văn quang học / tia cực tím Swift, tăng lần lượt 10 và 100 lần. Đầu ra tia X-quang ban đầu bùng phát, được đo bằng Kính viễn vọng X-Ray của Swift, khiến ngay cả hoạt động mặt trời dữ dội nhất được ghi nhận là xấu hổ.
DG CVn, một nhị phân bao gồm hai ngôi sao lùn đỏ được hiển thị ở đây trong một kết xuất của nghệ sĩ, đã giải phóng một loạt các tia sáng mạnh mẽ được nhìn thấy bởi NASA. Ở cực đại của nó, ngọn lửa ban đầu sáng hơn trong tia X so với ánh sáng kết hợp từ cả hai ngôi sao ở tất cả các bước sóng trong điều kiện điển hình.
Hình ảnh qua Trung tâm bay không gian GodSard Goddard / S. Wiessinger
Nhưng nó vẫn chưa kết thúc. Ba giờ sau khi bộc phát ban đầu, với tia X trên đường xuống, hệ thống phát nổ với một ngọn lửa khác gần như dữ dội như lần đầu tiên. Hai vụ nổ đầu tiên này có thể là một ví dụ về thông cảm bùng lên thường thấy trên mặt trời, nơi một vụ nổ ở một khu vực hoạt động gây ra vụ nổ ở khu vực khác.
Trong 11 ngày tiếp theo, Swift đã phát hiện ra một loạt các vụ nổ liên tiếp yếu hơn. Osten so sánh các loạt pháo sáng đang suy yếu với dòng thác dư chấn sau một trận động đất lớn. Tất cả đã nói, ngôi sao mất tổng cộng 20 ngày để ổn định mức phát xạ tia X bình thường.
Làm thế nào một ngôi sao chỉ bằng một phần ba kích thước của mặt trời tạo ra một vụ phun trào khổng lồ như vậy? Yếu tố chính là sự quay nhanh của nó, một thành phần quan trọng để khuếch đại từ trường. Ngôi sao rực rỡ trong DG CVn quay trong vòng một ngày, nhanh hơn khoảng 30 lần so với mặt trời của chúng ta. Mặt trời cũng quay nhanh hơn nhiều khi còn trẻ và có thể đã tạo ra những siêu năng lực của riêng nó, nhưng may mắn thay cho chúng ta, nó không còn có khả năng làm như vậy nữa.
Các nhà thiên văn học hiện đang phân tích dữ liệu từ pháo sáng DG CVn để hiểu rõ hơn về sự kiện nói riêng và các ngôi sao trẻ nói chung. Họ nghi ngờ hệ thống có khả năng giải phóng rất nhiều pháo sáng nhỏ hơn nhưng thường xuyên hơn và có kế hoạch theo dõi các vụ phun trào trong tương lai với sự trợ giúp của NASA.
Bạn đã nghe nói về pháo sáng X từ mặt trời của chúng tôi? Nếu nhìn từ một hành tinh ở khoảng cách Trái đất, thì ngọn lửa lớn nhất của ngôi sao nhỏ này lớn hơn 10.000 lần so với ngọn lửa mặt trời X lớn nhất được biết đến.