Gözlemler, güneş benzeri yıldızların yüzyılda bir süper parlama yaydığını gösteriyor

Bu yılın alışılmadık derecede güçlü güneş fırtınalarının da gösterdiği gibi, güneşin değişken bir yıldız olduğuna şüphe yok. Bazıları alçak enlemlerde bile dikkat çekici auroralara yol açtı. Peki yıldızımız daha da öfkeli olabilir mi?

Güneşin en şiddetli “öfke nöbetlerinin” kanıtları, tarih öncesi ağaç gövdelerinde ve bin yıllık buzul buz örneklerinde bulunabilir. Ancak bu dolaylı kaynaklardan süper parlamaların sıklığı belirlenemiyor. Güneşten Dünya’ya ulaşan radyasyon miktarının doğrudan ölçümü ise ancak uzay çağının başlangıcından beri mümkün olmuştur.

Güneşimizin uzun vadeli davranışını öğrenmenin bir başka yolu da yeni bir çalışmanın yaklaşımı gibi yıldızlara yönelmek. İş yayınlandı dergide Bilim.

Modern uzay teleskopları binlerce ve binlerce yıldızı gözlemler ve görünür ışıktaki parlaklık dalgalanmalarını kaydeder. Kısa bir süre içinde bir oktilyon joule’den fazla miktarda enerji açığa çıkaran süper parlamalar, gözlemsel verilerde kendilerini kısa, belirgin parlaklık zirveleri olarak gösteriyor.

MPS Direktörü ve ortak yazar Prof. Dr. Sami Solanki, araştırmanın arkasındaki temel fikri “Güneşi binlerce yıldır gözlemleyemeyiz” diye açıkladı. “Ancak bunun yerine, güneşe çok benzeyen binlerce yıldızın davranışlarını kısa sürelerde izleyebiliyoruz. Bu, süper parlamaların ne sıklıkta meydana geldiğini tahmin etmemize yardımcı oluyor” diye ekliyor.

Güneş’in yakın akrabaları aranıyor

Mevcut çalışmada, Graz Üniversitesi (Avusturya), Oulu Üniversitesi (Finlandiya), Japonya Ulusal Astronomi Gözlemevi, Colorado Boulder Üniversitesi (ABD) ve Atomik ve Alternatif Enerjiler Komiserliği’nden araştırmacıların yer aldığı ekip, Paris-Saclay ve Paris-Cité Üniversitesi, NASA’nın uzay teleskobu Kepler tarafından 2009 ile 2009 yılları arasında görülen 56.450 güneş benzeri yıldızdan elde edilen verileri analiz etti. 2013.

Graz Üniversitesi’nden Prof. Dr. Alexander Shapiro, “Kepler verilerinin tamamı bize 220.000 yıllık yıldız aktivitesine dair kanıt sağlıyor” dedi.

Çalışma için önemli olan, dikkate alınacak yıldızların dikkatli seçilmesiydi. Sonuçta seçilen yıldızların özellikle güneşin yakın “akrabaları” olması gerekir. Bilim insanları bu nedenle yalnızca yüzey sıcaklığı ve parlaklığı Güneş’inkine benzeyen yıldızları kabul etti.

Araştırmacılar ayrıca kozmik radyasyon, geçen asteroitler veya kuyruklu yıldızlar gibi çok sayıda hata kaynağının yanı sıra Kepler görüntülerinde şans eseri güneş benzeri bir yıldızın yakınında parlayabilecek güneş benzeri olmayan yıldızları da dışladı. Bunu yapmak için ekip, her bir potansiyel süper parlamanın (yalnızca birkaç piksel boyutunda) görüntülerini dikkatle analiz etti ve yalnızca seçilen yıldızlardan birine güvenilir bir şekilde atanabilecek olayları saydı.

Bu şekilde araştırmacılar, gözlemlenen 56.450 yıldızın 2.527’sinde 2.889 süper parlama tespit etti. Bu, ortalama olarak güneş benzeri bir yıldızın, yaklaşık olarak her yüzyılda bir süper parlama ürettiği anlamına gelir.

Paris-Saclay Atomik ve Alternatif Enerjiler Komiserliği’nden ortak yazar Dr. Allan Sacha Brun, “Bu güneş tipi yıldızların yüksek performanslı dinamo hesaplamaları, bu tür süper parlamalar sırasında ortaya çıkan yoğun enerji salınımının manyetik kökenlerini kolayca açıklıyor” dedi. Paris-Cité Üniversitesi.

Şaşırtıcı derecede sık

MPS’den ilk yazar Dr. Valeriy Vasilyev, “Güneş benzeri yıldızların bu kadar sık ​​süper parlamalara eğilimli olmasına çok şaşırdık” dedi. Diğer araştırma gruplarının daha önceki araştırmaları ortalama bin, hatta on bin yıllık aralıklar bulmuştu.

Ancak daha önceki çalışmalar gözlemlenen parlamanın kesin kaynağını belirleyemedi ve bu nedenle kendilerini teleskop görüntülerinde çok yakın komşuları olmayan yıldızlarla sınırlamak zorunda kaldılar. Mevcut çalışma bugüne kadarki en kesin ve hassas çalışmadır.

Aşırı güneş olayları arasındaki ortalama zaman aralıklarının daha uzun olduğu, Dünya’yı etkileyen şiddetli güneş fırtınalarının kanıtlarını arayan çalışmalar tarafından da öne sürülüyor. Güneşten gelen özellikle yüksek enerjili parçacık akışı Dünya atmosferine ulaştığında, radyoaktif karbon izotopu gibi tespit edilebilir miktarda radyoaktif atom üretirler. ¹⁴C.

Bu atomlar daha sonra ağaç halkaları ve buzul buzu gibi doğal arşivlerde biriktirilir. Binlerce yıl sonra bile, yüksek enerjili güneş parçacıklarının ani akışı, miktarı ölçülerek belirlenebilir. ¹⁴Modern teknolojileri kullanan C.

Bu şekilde araştırmacılar, Holosen’in son on iki bin yılındaki beş aşırı güneş parçacığı olayını ve üç adayı tanımlayabildiler; bu da ortalama 1.500 yılda bir meydana gelme oranına yol açtı.

En şiddetli olayın MS 775 yılında meydana geldiğine inanılıyor. Ancak geçmişte Güneş’te bu tür şiddetli parçacık olaylarının ve ayrıca daha fazla süper parlamanın meydana gelmiş olması oldukça muhtemeldir.

Finlandiya’daki Oulu Üniversitesi’nden ortak yazar Prof. Dr. Ilya Usoskin, “Devasa patlamalara her zaman koronal kütle püskürmelerinin eşlik edip etmediği ve süper parlamalar ile aşırı güneş parçacığı olayları arasındaki ilişkinin ne olduğu belirsiz. Bu daha fazla araştırma gerektiriyor.” dışarı. Bu nedenle geçmiş aşırı güneş olaylarının karasal kanıtlarına bakmak, süper parlamaların sıklığını küçümseyebilir.

Tehlikeli uzay havasını tahmin etme

Yeni çalışma, güneşin bir sonraki nöbetini ne zaman atacağını açıklamıyor. Ancak sonuçlar dikkatli olmayı gerektiriyor. MPS’den ortak yazar Dr. Natalie Krivova, “Yeni veriler, en ekstrem güneş olaylarının bile güneşin doğal repertuarının bir parçası olduğunu net bir şekilde hatırlatıyor” dedi.

Geçtiğimiz 200 yılın en şiddetli güneş fırtınalarından biri olan 1859 Carrington olayı sırasında, Kuzey Avrupa ve Kuzey Amerika’nın büyük bölümünde telgraf ağı çöktü. Tahminlere göre, ilgili parlama, bir süper parlamanın enerjisinin yalnızca yüzde biri kadarını açığa çıkardı. Bugün, Dünya yüzeyindeki altyapının yanı sıra özellikle uydular da risk altında olacak.

Güçlü güneş fırtınaları için en önemli hazırlık bu nedenle güvenilir ve zamanında tahmindir. Bir önlem olarak örneğin uydular kapatılabilir. ESA’nın uzay sondası Vigil, 2031’den itibaren tahmin çabalarına yardımcı olacak.

Uzaydaki gözlem konumundan, güneşe yandan bakacak ve yıldızımızda tehlikeli uzay havasına yol açabilecek süreçlerin ne zaman yaklaştığını Dünya’ya bağlı sondalardan daha erken fark edecek. MPS şu anda bu görev için Polarimetrik ve Manyetik Görüntüleyiciyi geliştiriyor.