Вспышка звезды
Вспыхивающая звезда — это переменная звезда , яркость которой может резко увеличиваться в течение нескольких минут. Считается, что вспышки на вспыхивающих звездах аналогичны солнечным вспышкам в том, что они обусловлены магнитной энергией, запасенной в атмосферах звезд . Увеличение яркости происходит по всему спектру : от рентгеновских лучей до радиоволн . Вспышечная активность среди звезд поздних типов впервые была обнаружена А. ван Мааненом в 1945 году для WX Ursae Majoris и YZ Canis Minoris . [ 1 ] Однако самой известной вспыхивающей звездой является UV Ceti , вспыхивание которой впервые наблюдалось в 1948 году. Сегодня подобные вспыхивающие звезды классифицируются как типа UV Ceti переменные звезды (с использованием аббревиатуры UV ) в каталогах переменных звезд, таких как Общий каталог переменных звезд .
Большинство вспыхивающих звезд — это тусклые красные карлики , хотя недавние исследования показывают, что менее массивные коричневые карлики также могут вспыхивать. [ нужна ссылка ] Известно, что более массивные переменные RS Canum Venaticorum (RS CVn) также вспыхивают, но понятно, что эти вспышки индуцируются звездой-компаньоном в двойной системе, что приводит к магнитного поля запутыванию . Кроме того, девять звезд, похожих на Солнце, также подвергались вспышкам. [ 2 ] прежний к потоку данных о супервспышках из обсерватории Кеплер . Было высказано предположение, что механизм этого аналогичен механизму переменных RS CVn, поскольку вспышки индуцируются спутником, а именно невидимой планетой, похожей на Юпитер, на близкой орбите. [ 3 ]
Модель звездной вспышки
[ редактировать ]Известно, что Солнце вспыхивает, и солнечные вспышки тщательно изучались во всем спектре. Хотя Солнце в среднем демонстрирует меньшую изменчивость и более слабые вспышки по сравнению с другими звездами, подобными Солнцу по спектральному классу, периоду вращения и возрасту, обычно считается, что другие звездные вспышки и солнечные вспышки имеют одни и те же или похожие процессы. [ 4 ] Таким образом, модель солнечной вспышки использовалась как основа для понимания других звездных вспышек.
Общая идея состоит в том, что вспышки генерируются за счет пересоединения силовых линий магнитного поля в короне. [ 5 ] Вспышка имеет несколько фаз: предвспышечную фазу, импульсивную фазу, фазу вспышки и фазу затухания. Эти фазы имеют разные временные рамки и разные выбросы по всему спектру. Во время предвспышечной фазы, которая обычно длится несколько минут, корональная плазма медленно нагревается до температур в десятки миллионов Кельвинов. Эта фаза в основном видна в мягких рентгеновских лучах и EUV . Во время импульсной фазы, которая длится от трех до десяти минут, большое количество электронов, а иногда и ионов ускоряются до чрезвычайно высоких энергий - от кэВ до МэВ. Излучение можно рассматривать как гиросинхротронное излучение в радиодиапазоне и тормозное излучение в диапазоне жестких рентгеновских лучей. Это фаза, когда высвобождается большая часть энергии. [ 6 ] Более поздняя фаза вспышки определяется быстрым увеличением выбросов Hα. Свободно текущие частицы движутся вдоль магнитных линий, распространяя энергию от короны к нижней хромосфере . Материал хромосферы затем нагревается и расширяется до короны. Эмиссия в фазе вспышки обусловлена главным образом тепловым излучением нагретой звездной атмосферы. По мере того, как материал достигает короны, интенсивное выделение энергии замедляется и начинается охлаждение. Во время фазы распада, которая длится от одного до нескольких часов, корона возвращается в исходное состояние.
Это модель того, как изолированная звезда генерирует вспышки, но это не единственный способ. Взаимодействия между звездой и спутником, а иногда и окружающей средой, также могут вызывать вспышки. В двойных системах, таких как переменные звезды RS Canum Venaticorum ( RS CVn ), вспышки могут возникать в результате взаимодействия магнитных полей двух тел в системах. Для звезд, имеющих аккреционный диск , которые большую часть времени являются протозвездами или звездами до главной последовательности, взаимодействие магнитного поля между звездами и диском также может вызывать вспышки. [ 7 ]
Ближайшие вспыхивающие звезды
[ редактировать ]
Вспыхивающие звезды по своей природе слабы, но их можно обнаружить на расстоянии 1000 световых лет от Земли. [ 8 ] 23 апреля 2014 года НАСА спутник Swift обнаружил самую сильную, самую горячую и самую продолжительную последовательность звездных вспышек, когда-либо наблюдавшихся от ближайшего красного карлика DG Canum Venaticorum . Первоначальный взрыв этой рекордной серии взрывов был в 10 000 раз мощнее самой крупной солнечной вспышки , когда-либо зарегистрированной. [ 9 ]
Рядом с Центавром
[ редактировать ]
Ближайшая звездная соседка Солнца Проксима Центавра — вспыхивающая звезда, яркость которой время от времени увеличивается из-за магнитной активности. [ 10 ] звезды Магнитное поле создается за счет конвекции по всему звездному телу, и возникающая в результате вспышечная активность генерирует общее рентгеновское излучение, подобное тому, которое производит Солнце. [ 11 ]
Волк 359
[ редактировать ]Еще одним близким соседом является вспыхивающая звезда Wolf 359 (2,39 ± 0,01 парсека). Эта звезда, также известная как Gliese 406 и CN Leo, является красным карликом спектрального класса M6.5, излучающим рентгеновские лучи. [ 12 ] Это вспыхивающая звезда UV Кита . [ 13 ] и имеет относительно высокую скорость вспышки.
Средняя напряженность магнитного поля составляет около 2,2 кГс ( 0,2 Тл ), но она значительно варьируется во временных масштабах, например, в шесть часов. [ 14 ] Для сравнения, магнитное поле Солнца в среднем составляет 1 Гс ( 100 мкТл оно может достигать 3 кГс ( 0,3 Тл ). ), хотя в активных солнечных пятен областях [ 15 ]
Звезда Барнарда
[ редактировать ]
Звезда Барнарда — четвертая ближайшая к Солнцу звезда. Учитывая свой возраст (7–12 миллиардов лет), Звезда Барнарда значительно старше Солнца. Долгое время считалось, что с точки зрения звездной активности он находится в состоянии покоя. Однако в 1998 году астрономы наблюдали интенсивную звездную вспышку , показав, что Звезда Барнарда является вспыхивающей звездой. [ 16 ] [ 17 ]
EV Ящерицы
[ редактировать ]
EV Lacertae находится на расстоянии 16,5 световых лет и является ближайшей звездой в своем созвездии. Это молодая звезда возрастом около 300 миллионов лет и обладающая сильным магнитным полем . В 2008 году произошла рекордная вспышка, которая была в тысячи раз мощнее самой крупной наблюдаемой солнечной вспышки. [ 18 ]
ТВЛМ513-46546
[ редактировать ]TVLM 513-46546 — вспыхивающая звезда M9 очень малой массы, находящаяся на границе между красными и коричневыми карликами . Данные обсерватории Аресибо на радиоволнах определили, что звезда вспыхивает каждые 7054 секунды с точностью до одной сотой секунды. [ 19 ]
2МАСС J18352154-3123385 А
[ редактировать ]Более массивный член двойной звезды 2MASS J1835 , звезда M6.5, обладает сильной рентгеновской активностью, указывающей на вспыхивающую звезду, хотя ее вспышка никогда непосредственно не наблюдалась.
Рекордные вспышки
[ редактировать ]Самая мощная звездная вспышка, обнаруженная по состоянию на декабрь 2005 года, могла произойти от активной двойной системы II Peg . [ 20 ] Наблюдения Свифта позволили предположить наличие жесткого рентгеновского излучения в хорошо известном эффекте Нойперта , наблюдаемом при солнечных вспышках .
См. также
[ редактировать ]- Солнечная вспышка - Извержение электромагнитного излучения.
- Супервспышка - на звездах наблюдается сильный взрыв.
- Переменная звезда - звезда, яркость которой колеблется, если смотреть с Земли.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Джой, Альфред Х. (февраль 1954 г.). «Переменные звезды малой светимости». Публикации Тихоокеанского астрономического общества . 66 (388): 5. Бибкод : 1954PASP...66....5J . дои : 10.1086/126639 .
- ^ Шефер, Брэдли Э.; Кинг, Джереми Р.; Делияннис, Константин П. (февраль 2000 г.). «Супервспышки на обыкновенных звездах солнечного типа». Астрофизический журнал . 529 (2): 1026. arXiv : astro-ph/9909188 . Бибкод : 2000ApJ...529.1026S . дои : 10.1086/308325 . S2CID 10586370 .
- ^ Рубинштейн, Эрик; Шефер, Брэдли Э. (февраль 2000 г.). «Вызваны ли супервспышки на солнечных аналогах внесолнечными планетами?». Астрофизический журнал . 529 (2): 1031. arXiv : astro-ph/9909187 . Бибкод : 2000ApJ...529.1031R . дои : 10.1086/308326 . S2CID 15709625 .
- ^ Ашванден, Маркус Дж.; Стерн, Роберт А.; Гудель, Мануэль (2008). «Законы масштабирования солнечных и звездных вспышек» . Астрофизический журнал . 672 (1): 659-673. arXiv : 0710.2563 . Бибкод : 2008ApJ...672..659A . дои : 10.1086/523926 .
- ^ Бенц, Арнольд О. (2017). «Наблюдения за вспышками» . Живые обзоры по солнечной физике . 14 (1): 2. Бибкод : 2017LRSP...14....2B . дои : 10.1007/s41116-016-0004-3 . hdl : 20.500.11850/377258 .
- ^ Бенц, Арнольд О.; Гудель, Мануэль (2010). «Физические процессы в магнитных вспышках на Солнце, звездах и молодых звездных объектах» . Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 48 : 241–287. Бибкод : 2010ARA&A..48..241B . doi : 10.1146/annurev-astro-082708-101757 .
- ^ Фейгельсон, Эрик Д.; Монмерль, Тьерри (1999). «Высокоэнергетические процессы в молодых звездных объектах» . Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 37 : 363-408. Бибкод : 1999ARA&A..37..363F . дои : 10.1146/annurev.astro.37.1.363 .
- ^ Кулкарни, Шринивас Р.; Рау, Арне (2006). «Природа быстрых переходных процессов с помощью глубокой линзы». Астрофизический журнал . 644 (1): L63. arXiv : astro-ph/0604343 . Бибкод : 2006ApJ...644L..63K . дои : 10.1086/505423 . S2CID 116948759 .
- ^ НАСА/Центр космических полетов Годдарда, «Миссия НАСА Swift наблюдает мегавспышки от ближайшей звезды красного карлика» , ScienceDaily , 30 сентября 2014 г.
- ^ Кристиан, Дамиан Дж.; Матиудакис, Майкл; Блумфилд, Д. Шон; Дюпюи, Жан; Кинан, Фрэнсис П. (2004). «Детальное исследование непрозрачности верхних слоев атмосферы Проксимы Центавра» Астрофизический журнал . 612 (2): 1140–6. Бибкод : 2004ApJ... 612.1140C дои : 10.1086/422803 . hdl : 10211.3/172067 .
- ^ Вуд, Брайан Э.; Лински, Джеффри Л.; Мюллер, Ханс-Рейнхард; Занк, Гэри П. (2001). «Наблюдательные оценки скорости потери массы α Центавра и Проксимы Центавра с использованием Lyα-спектров космического телескопа Хаббла». Астрофизический журнал . 547 (1): L49–L52. arXiv : astro-ph/0011153 . Бибкод : 2001ApJ...547L..49W . дои : 10.1086/318888 . S2CID 118537213 .
- ^ Шмитт, Юрген ХММ; Флеминг, Томас А.; Джампапа, Марк С. (сентябрь 1995 г.). «Рентгеновское изображение звезд малой массы в окрестностях Солнца» . Астрофизический журнал . 450 (9): 392–400. Бибкод : 1995ApJ...450..392S . дои : 10.1086/176149 .
- ^ Гершберг, Роальд Э.; Шаховская, Надежда Ивановна (1983). «Характеристики энергетики активности вспыхивающих звезд UV Cet-типа». Астрофизика и космическая наука . 95 (2): 235–53. Бибкод : 1983Ap&SS..95..235G . дои : 10.1007/BF00653631 . S2CID 122101052 .
- ^ Райнерс, Ансгар; и др. (2007). «Быстрая переменность магнитного потока на вспыхивающей звезде CN Leonis» (PDF) . Астрономия и астрофизика . 466 (2): Л13–Л16. arXiv : astro-ph/0703172 . Бибкод : 2007A&A...466L..13R . дои : 10.1051/0004-6361:20077095 . S2CID 17926213 .
- ^ «Вызов доктора Франкенштейна!: Интерактивные двоичные файлы демонстрируют признаки индуцированной гиперактивности» . Национальная оптическая астрономическая обсерватория . 7 января 2007 г. Архивировано из оригинала 22 июня 2019 г. Проверено 24 мая 2006 г.
- ^ Кросвелл, Кен (ноябрь 2005 г.). «Вспышка звезды Барнарда» . Астрономический журнал . Издательство Калмбах . Проверено 10 августа 2006 г.
- ^ «В2500 Оф» . Международный переменный звездный индекс . Проверено 18 ноября 2015 г.
- ^ «Крутозвезда выпускает чудовищную вспышку» . НАСА . Проверено 28 декабря 2023 г.
- ^ Вольщан, А.; Маршрут, М. (2014). «Временной анализ периодических радио- и оптических изменений яркости ультрахолодного карлика, TVLM 513-46546». Астрофизический журнал . 788 (1): 23. arXiv : 1404.4682 . Бибкод : 2014ApJ...788...23W . дои : 10.1088/0004-637X/788/1/23 . S2CID 119114679 .
- ^ Остен, Рэйчел; Дрейк, Стив; Туллер, Джек; Кэмерон, Брайан; «Быстрые наблюдения звездных вспышек» , собрание группы Swift, 1 мая 2007 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- UV Кита и вспыхивающие звезды, «Переменная звезда сезона» осени 2003 г., подготовленная Мэтью Темплтоном, AAVSO (www.aavso.org)
- Звездные вспышки - Д. Монтес, UCM.
| Пульсирующий |
| ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| извергающийся |
| ||||||||
| Катастрофический | |||||||||
| Вращающийся |
| ||||||||
| Затмевающий | |||||||||
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
