年輕的類太陽恒星上的極端爆發(fā)標(biāo)志著發(fā)展系外行星的惡劣環(huán)境
來源：骨軟筋酥網(wǎng)
時(shí)間：2025-12-09 19:57:40
附近年輕恒星HD 283572耀斑的藝術(shù)表現(xiàn)。圖片:uux.cn/CfA/Melissa Weiss
（神秘的太陽地球uux.cn）據(jù)哈佛-史密森天體物理中心（彼得·埃德蒙茲）：天文學(xué)家已經(jīng)探測到一顆年輕恒星的極端爆發(fā)，它在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)變得亮了100多倍。恒星環(huán)境這一發(fā)現(xiàn)為年輕的極端類太陽恒星在其生命早期的行為以及它們對任何新生行星發(fā)展的影響提供了新的見解。
哈佛大學(xué)史密森天體物理中心（CfA）下屬的爆發(fā)標(biāo)志史密森天體物理天文臺(tái)（SAO）的研究人員利用HD 283572的亞毫米陣列（SMA）觀測結(jié)果領(lǐng)導(dǎo)了這一發(fā)現(xiàn)，HD 283572是著發(fā)展系一顆質(zhì)量比大約400光年外的太陽大40%的恒星。SMA是外行夏威夷莫納克亞山上的一組望遠(yuǎn)鏡，專門用于探測毫米波。惡劣
HD 283572不到300萬歲，年輕比太陽年輕一千多倍，太陽在這個(gè)年齡，恒星環(huán)境類地行星開始在恒星周圍形成。極端約書亞·貝內(nèi)特·洛夫勒博士是爆發(fā)標(biāo)志一名SAO天文學(xué)家，也是著發(fā)展系CfA的SMA研究員，他領(lǐng)導(dǎo)的外行一個(gè)團(tuán)隊(duì)正在使用SMA搜索年輕行星形成過程中產(chǎn)生的塵埃物質(zhì)，這些行星在毫米或無線電波長下發(fā)出微弱但可檢測的光。然而，他們發(fā)現(xiàn)了完全不同的東西。
“我們驚訝地看到一顆普通年輕恒星發(fā)出異常明亮的閃光，”洛弗爾說。“這些波長的耀斑很少見，除了行星形成塵埃的微弱光芒外，我們沒有預(yù)料到會(huì)看到任何東西。”
恒星耀斑可以在不同波長的光線下將恒星的亮度提高數(shù)十倍或數(shù)百倍。當(dāng)恒星旋轉(zhuǎn)時(shí)，它們的磁場會(huì)增強(qiáng)并形成磁能增強(qiáng)的區(qū)域。就像發(fā)條上得太緊一樣，儲(chǔ)存的磁能最終必須釋放。對于恒星來說，這會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的帶電粒子加速度，穿過它們的表面。
觀測這種耀斑的一個(gè)挑戰(zhàn)是，永遠(yuǎn)無法準(zhǔn)確知道恒星下一次可能耀斑的時(shí)間，在毫米波長下捕捉它們可能特別具有挑戰(zhàn)性。
洛弗爾說:“HD 283572在我們發(fā)現(xiàn)它爆發(fā)之前似乎休眠了幾個(gè)月。”“每次我們在這次耀斑后將SMA指向恒星時(shí)，我們什么也沒有看到。我們的發(fā)現(xiàn)證實(shí)，這些耀斑事件在毫米波長下很罕見，但對如此年輕的恒星來說，這些事件可能極其強(qiáng)大。”
年輕恒星HD 283572及其周圍區(qū)域的圖像。大圖顯示了來自數(shù)字化巡天（DSS）的光學(xué)和紅外數(shù)據(jù)，HD 283572是圖像中間附近的亮星，由一個(gè)正方形突出顯示。插圖顯示了2022年1月14日和17日以及2023年3月27日拍攝的以HD 283572為中心的亞毫米陣列（SMA）圖像。中間面板中的紅色光源顯示了1月17日目睹的耀斑。這顆恒星在另外兩天沒有被SMA探測到，在這里沒有顯示的另外五次SMA觀測中也沒有被探測到。DSS圖像的跨度為20弧分（在HD 283572的400光年距離處為2.3光年），SMA圖像的跨度為24弧秒。致謝:uux.cn/CfA/J. B. Lovell et al。
研究小組測量了HD 283572耀斑的能量，發(fā)現(xiàn)在9個(gè)小時(shí)的時(shí)間里，它釋放的能量大約是太陽最近恒星鄰居上看到的任何毫米耀斑的100萬倍。這是報(bào)道過的最強(qiáng)大的耀斑之一。
這是一個(gè)巨大的事件，相當(dāng)于在大約一毫秒內(nèi)耗盡地球的全部核武庫，一次又一次，持續(xù)將近半天！“SAO研究員加勒特·基廷博士說，他是這項(xiàng)研究的第二作者和SMA項(xiàng)目科學(xué)家。“如果我們考慮到SMA沒有觀察到的恒星光的波長，我們預(yù)計(jì)它的能量甚至可能高出許多倍。"
然而，由于只探測到一次耀斑，尚不清楚究竟是什么引發(fā)了此次事件。
“這是一個(gè)真正的難題，可能有一系列機(jī)制在起作用。基廷說:“與看不見的伴星或行星的相互作用或周期性的星點(diǎn)活動(dòng)是兩種可能性，但毫無疑問的是這是一個(gè)多么強(qiáng)大的事件。”“在這個(gè)系統(tǒng)中發(fā)展的任何潛在行星都將受到這次耀斑的強(qiáng)烈沖擊。我不想在那里長大！”
這顆恒星年輕的年齡及其類似太陽的性質(zhì)為任何年輕的發(fā)展中行星（如地球）可能經(jīng)歷的典型環(huán)境提供了重要線索。強(qiáng)大的耀斑會(huì)限制行星大氣層的增長或嚴(yán)重破壞已經(jīng)形成的大氣層。
進(jìn)一步的觀測正在進(jìn)行中，以了解HD 283572發(fā)生耀斑活動(dòng)的頻率以及這種年輕恒星周圍的耀斑是否會(huì)抑制行星大氣的增長。
“我們現(xiàn)在正在開展一項(xiàng)新的SMA活動(dòng)，以研究類似HD283572的年輕恒星。它們多久爆發(fā)一次，它們的典型特性是什么？通過將SMA數(shù)據(jù)與更長波長的觀測相結(jié)合，我們還能夠探索耀斑的物理特性及其發(fā)射機(jī)制。威廉瑪麗學(xué)院的大四學(xué)生拉米薩·阿克瑟·拉赫曼說:“我利用超大規(guī)模陣列的檔案數(shù)據(jù)研究過這個(gè)問題。”她是2023年夏季實(shí)習(xí)生，與勒韋爾博士一起參加了SAO的本科生研究體驗(yàn)項(xiàng)目。
研究結(jié)果發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》上。
