Superflares, extrem strålning från stjärnor, har misstänkts orsaka bestående skada på atmosfärerna och därmed exoplaneternas beboelighet. En nyligen publicerad studie fann bevis för att de bara utgör en begränsad fara för planetsystem, eftersom strålningsskurarna inte exploderar i exoplaneternas riktning.

Med hjälp av optiska observationer från Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), astronomer vid Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP), i samarbete med forskare i USA och Spanien, studerade stora superflares på ungar, små stjärnor. Dessa klasser av stjärnor, även kallad "röda dvärgar, "har lägre temperatur och massa än vår egen sol.

Många exoplaneter har hittats runt dessa typer av stjärnor. Frågan är om dessa exoplaneter är beboeliga, eftersom röda dvärgar är mer aktiva än vår sol, och blossar mycket oftare och mer intensivt. Larm är magnetiska explosioner i stjärnors atmosfär som driver ut intensiv elektromagnetisk strålning i rymden. Stora flammor är förknippade med utsläpp av energirika partiklar som kan träffa exoplaneter som kretsar kring den blossande stjärnan, och förändra eller till och med förånga planetatmosfärerna.

Ekaterina Ilin, Ph.D. student på AIP, och teamet utvecklade en metod för att lokalisera varifrån stjärnornas yta sänds upp flammor. "Vi upptäckte att extremt stora bloss skjuts upp från nära polerna av röda dvärgstjärnor, snarare än från deras ekvator, som vanligtvis är fallet på solen, " sa Ilin. "Exoplaneter som kretsar i samma plan som stjärnans ekvator, som planeterna i vårt eget solsystem, skulle därför till stor del kunna skyddas från sådana superflares, eftersom dessa är riktade uppåt eller nedåt ut ur exoplanetsystemet. Detta kan förbättra utsikterna för exoplaneternas beboelighet runt små värdstjärnor, som annars skulle vara mycket mer hotad av den energiska strålningen och partiklarna som är förknippade med flare jämfört med planeter i solsystemet."

Detekteringen av dessa flammor är ytterligare bevis på att starka och dynamiska koncentrationer av stjärnmagnetiska fält, som kan visa sig som mörka fläckar och bloss, bildas nära rotationspolerna hos snabbt roterande stjärnor. Förekomsten av sådana "polära fläckar" har länge misstänkts från indirekta rekonstruktionstekniker som (Zeeman) Doppler-avbildning av stjärnytor, men har hittills inte upptäckts direkt. Teamet uppnådde detta genom att analysera vitljusbloss på snabbt roterande M dvärgstjärnor som varar tillräckligt länge för att få sin ljusstyrka modulerad genom att roteras in och ut ur synen på stjärnytan. Författarna kunde direkt härleda latituden för det utvidgade området från formen på ljuskurvan, och visade också att detektionsmetoden inte var partisk mot vissa breddgrader. "Jag är särskilt exalterad över att vi äntligen kunde styrka existensen av polära fläckar för dessa snabbt roterande stjärnor. I framtiden, detta kommer att hjälpa oss att förstå deras magnetfältstruktur bättre, ", tillägger Katja Poppenhäger, chef för sektionen Stellar Physics and Exoplanets på AIP.

Forskarna sökte igenom hela arkivet med observationer som TESS erhållit efter stjärnor som uppvisar stora flammor genom att bearbeta ljuskurvorna för över 3000 röda dvärgstjärnor, totalt över 400 år av kumulativ observationstid. Bland dessa stjärnor, de hittade fyra som var lämpade för den nya metoden. Deras resultat visar att alla fyra flammorna inträffade över ~55 grader latitud, det är, mycket närmare polen än solflammor och fläckar, som vanligtvis förekommer under 30 grader. Detta resultat, även med bara fyra bloss, är signifikant:om blossar spreds lika över stjärnytan, chansen att hitta fyra bloss i rad på så höga breddgrader skulle vara cirka 1:1000. Detta har konsekvenser för modeller av stjärnors magnetfält och för beboeligheten hos exoplaneter som kretsar kring dem.