Kleine Sterne mit großen Fackeln

Astronomen wissen seit langem, dass Sterne oft unruhige Kindheiten haben. Eine neue Studie bestätigt die Erwartung, dass einige Sterne niemals aus ihren schelmischen Verhaltensweisen herauswachsen und dass die kleinsten Sterne für die häufigsten Fackeln anfällig sein können.

Die Studie verwendet Daten aus der SWEEPS-Umfrage (Sagittarius Window Eclipsing Extrasolar Planet Search), die vom Hubble-Weltraumteleskop durchgeführt wurde. Diese Umfrage wurde über einen Zeitraum von sieben Tagen im Jahr 2006 durchgeführt und war ursprünglich für die Suche nach Transitplaneten konzipiert, indem wiederholt über 200.000 Sterne für Transitsingen abgebildet wurden. Da die Erkundung jedoch so viele rote Zwergsterne enthielt, die kleinsten und am häufigsten vorkommenden Sterne im Universum, konnte ein Team unter der Leitung von Rachel Osten vom Space Telescope Science Institute damit die Fackelrate dieser winzigen Sterne einschränken.

Das Team entdeckte schließlich 100 Sternfackeln, von denen einige die Gesamthelligkeit ihres Elternsterns um bis zu 10% erhöhten. Im Allgemeinen waren die meisten Fackeln kurz und dauerten durchschnittlich nur 15 Minuten. Einige Sterne flackerten mehrmals. Diese Fackeln beschränkten sich nicht nur auf junge Sterne, sondern auch auf hochentwickelte Sterne, einschließlich mehrerer variabler Sterne, die häufiger zu flackern schienen.

„Wir haben festgestellt, dass variable Sterne etwa tausendmal häufiger aufflammen als nicht variable Sterne“, sagt Adam Kowalski, ein weiteres Teammitglied. „Die variablen Sterne drehen sich schnell, was bedeuten kann, dass sie sich in schnell umlaufenden Binärsystemen befinden. Wenn die Sterne große Sternflecken besitzen, dunkle Bereiche auf der Oberfläche eines Sterns, ändert sich das Licht des Sterns, wenn sich die Flecken in und aus der Sicht drehen. Sternflecken entstehen, wenn Magnetfeldlinien durch die Oberfläche ragen. Wenn es also große Flecken gibt, gibt es einen großen Bereich, der von starken Magnetfeldern bedeckt ist, und wir haben festgestellt, dass diese Sterne mehr Fackeln hatten. “

Ein Grund dafür, dass Zwergsterne mehr aufflammen sollen, ist die Tatsache, dass sie tiefe Konvektionszonen haben (was sich an ihrem Mangel an Lithium in der Photosphäre zeigt, das durch Konvektion zerstört wird, die es in Tiefen schleppt, die heiß genug sind, um es zu zerstören). Diese Massenbewegung ionisierter Teilchen erzeugt einen Dynamo und starke Magnetfelder auf dem Stern. Wenn sich diese Felder besonders verheddern, können sie in einem Zustand niedrigerer Energie reißen und sich spontan neu bilden. Die verlorene Energie wird in die äußeren Schichten der Sterne geleitet, erwärmt sie mit enormen Energiemengen und setzt große Mengen an ultravioletter, Röntgen- und sogar Gammastrahlung sowie geladenen Teilchen frei. Unter extremeren Umständen reformieren sich die Felder nicht sofort, sondern schwingen nach außen, während sie sich abwickeln, große Mengen des Sterns mit sich ziehen und ihn in einem koronalen Massenauswurf (CME) nach außen schleudern.

Eines der Ergebnisse der erhöhten magnetischen Aktivität ist eine größere Anzahl und Größe von Sonnenflecken. Laut Osten "bedecken Sonnenflecken weniger als 1 Prozent der Sonnenoberfläche, während rote Zwerge Sternflecken haben können, die die Hälfte ihrer Oberfläche bedecken."

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