Alma, Proxima Centauri’nin yeni manzarasını paylaşıyor

Dört ışık yılı aşkın bir mesafede, Proxima Centauri en yakın yıldız komşumuzdur ve çok aktif bir M cüce yıldızı olduğu bilinmektedir. Parlama aktivitesi, görünür ışık dalga boyları kullanan gökbilimciler tarafından iyi bilinmektedir, ancak Atacama büyük milimetre/subsillimetre dizisi (ALMA) dizisi ile gözlemleri kullanan yeni bir çalışma, bu yıldızın bu alevlerin parçacık doğası hakkında heyecan verici bilgiler sunan radyo ve milimetre dalga boylarında aşırı aktiviteleri vurgulamaktadır.

Potansiyel olarak yaşanabilir bir gezegene ev sahipliği yaptığı bilinen yıldız Proxima Centauri, optik dalga boylarında çok aktif parlama aktivitesi sergiler. Güneşimizdeki fişeklere benzer şekilde, bu patlamalar elektromanyetik spektrum boyunca ışık enerjisini ve yıldız enerjik parçacıklar olarak bilinen parçacık patlamalarını serbest bırakır. Bu fişeklerin enerjisine ve sıklığına bağlı olarak, yaşanabilir bölgedeki yakındaki gezegenler, ozon ve su gibi gerekli malzemelerin fişekleri gezegen atmosferlerini çizmesiyle yaşanamaz hale getirilebilir.

Colorado Üniversitesi’nden Kiana Burton ve Johns Hopkins Üniversitesi’nden Meredith MacGregor liderliğindeki bir gökbilimci ekibi, Proxima Centauri’nin milimetre dalga boyu parlama aktivitesini incelemek için arşiv verileri ve yeni ALMA gözlemleri kullandı. Onların çalışmaları yayınlanmış içinde Astrofizik Dergisi.

Proxima Centauri’nin küçük boyutu ve güçlü manyetik alanı, tüm iç yapısının muhtemelen hem konvektif hem de konvektif olmayan katmanlara sahip güneşin dışında konvektif olduğunu gösterir. Sonuç olarak, yıldız çok daha aktif. Manyetik alanları bükülür, gerginlik geliştirir ve nihayetinde, gökbilimcilerin fişek olarak gözlemlediği şeyde dışa doğru enerji ve parçacıklar gönderir.

MacGregor, çalışmanın temel sorusunu özetledi: “Güneşimizin aktivitesi Dünya atmosferini kaldırmıyor ve bunun yerine güzel auroralara neden oluyor, çünkü gezegenimizi korumak için kalın bir atmosfere ve güçlü bir manyetik alanımız var. Ancak Proxima Centauri’nin fişekleri, yaşanabilir bölgede kayalık gezegenlere sahip olduğunu biliyoruz.

“Bu fişekler atmosferlerine ne yapıyor? Atmosferin kimyasal olarak modifiye edildiği veya belki de tamamen aşındığı büyük bir radyasyon ve parçacık akısı var mı?”

Bu araştırma, fişeklerin fiziğine yeni bir bakış ortaya çıkarmak için milimetre gözlemler kullanan ilk çok dalga boyu çalışmayı temsil etmektedir. Hem 12 metrelik tam diziyi hem de 7 metrelik Atacama kompakt dizisini kullanarak 50 saatlik ALMA gözlemlerini birleştirerek, 10 arasında değişen enerjilerde toplam 463 parlama olayı bildirildi²⁴ 10’a²⁷ erg. Fişeklerin kendileri 3 ila 16 saniye arasında değişen kısa olaylardı.

“Alma ile fişekleri gördüğümüzde, gördüğümüz şey elektromanyetik radyasyon – çeşitli dalga boylarındaki ışıktır. Ama daha derine baktığımızda, bu radyo dalga boyu alevlenmesi de bize bu parçacıkların özelliklerini izlemenin bir yolunu veriyor.” Diyor MacGregor.

Bunu yapmak için gökbilimciler, parlama sayısını enerjilerinin bir fonksiyonu olarak haritalamak için yıldızın sözde parlama frekans dağılımını karakterize eder. Tipik olarak, bu dağılımın eğimi bir güç yasası fonksiyonunu takip etme eğilimindedir: daha küçük (daha az enerjik) fişekler daha sık görülürken, daha büyük, daha enerjik fişekler daha az sık görülür.

Proxima Centauri o kadar çok fişek yaşıyor ki, ekip her enerji aralığında birçok fişek tespit etti. Ayrıca, ekip, parlamaların bozulma fazının ilk patlama fazından nasıl daha uzun olduğunu açıklayan yıldızın en yüksek enerji fişeklerinin asimetrisini ölçebildi.

Radyo ve milimetre dalga boyu gözlemleri, bu fişekler ve bunların ilişkili parçacıkları ile ilişkili enerjilere kısıtlamalar koymaya yardımcı olur. MacGregor, Alma’nın kilit rolünü vurguladı: “Milimetre alevlenmesi çok daha sık görünüyor – optik dalga boylarında gördüğümüzden farklı bir güç yasası. Bu yüzden sadece optik dalga boylarına bakarsak, kritik bilgileri kaçırırız. Alma, bu ölçümler için yeterince tek milimetre interferometre duyarlıdır.”