Genom att upptäcka en röntgenstrålning från en mycket ung stjärna med hjälp av NASA:s Chandra X-ray Observatory, forskare har återställt tidslinjen för när stjärnor som solen börjar spränga högenergistrålning ut i rymden, som rapporterats i vårt senaste pressmeddelande. Detta är betydelsefullt eftersom det kan hjälpa till att svara på några frågor om vår sols tidigaste dagar och några om solsystemet idag.

Denna konstnärs illustration föreställer objektet där astronomer upptäckte röntgenstrålningen. HOPS 383 kallas en ung "protostjärna" eftersom den är i den tidigaste fasen av stjärnutvecklingen som inträffar direkt efter att ett stort moln av gas och damm har börjat kollapsa. När den har mognat HOPS 383, som ligger ca 1, 400 ljusår från jorden, kommer att ha en massa ungefär hälften av solens.

Illustrationen visar HOPS 383 omgiven av en munkformad kokong av material (mörkbrunt) – som innehåller ungefär hälften av protostjärnans massa – som faller in mot den centrala stjärnan. Mycket av ljuset från spädbarnsstjärnan i HOPS 383 kan inte tränga igenom denna kokong, men röntgenstrålar från blossen (blå) är kraftfulla nog för att göra det. Infrarött ljus som sänds ut av HOPS 383 sprids från insidan av kokongen (vit och gul). En version av illustrationen med en del av kokongen utskuren visar den ljusa röntgenstrålningen från HOPS 383 och en skiva av material som faller mot protostjärnan.

Chandra-observationer i december 2017 avslöjade röntgenstrålningen, som varade i cirka tre timmar och 20 minuter. Lådan visas som en kontinuerlig slinga i insticksrutan på bilden. Den snabba ökningen och långsamma minskningen av mängden röntgenstrålar liknar beteendet hos röntgenstrålar från unga stjärnor mer utvecklade än HOPS 383. Inga röntgenstrålar detekterades från protostjärnan utanför denna uppblossande period, antyder att HOPS 383 under dessa tider var minst tio gånger svagare, i genomsnitt, än blossen på sitt maximum. Det är också 2, 000 gånger kraftigare än den ljusaste röntgenstrålning som observerats från solen, en medelålders stjärna med relativt låg massa.

När material från kokongen faller inåt mot skivan, det finns också en utvandring av gas och damm. Detta "utflöde" tar bort vinkelmomentum från systemet, tillåta material att falla från skivan på den växande unga protostjärnan. Astronomer har sett ett sådant utflöde från HOPS 383 och tror att kraftfull röntgenstrålning som den som observerats av Chandra kan ta bort elektroner från atomerna vid basen av den. Detta kan vara viktigt för att driva utflödet av magnetiska krafter.

Vidare, när stjärnan bröt ut i röntgenstrålar, det skulle sannolikt också ha drivit energiska flöden av partiklar som kolliderade med dammkorn placerade vid den inre kanten av skivan av material som virvlade runt protostjärnan. Förutsatt att något liknande hände i vår sol, kärnreaktionerna orsakade av denna kollision kan förklara ovanliga mängder av grundämnen i vissa typer av meteoriter som finns på jorden.

Inga andra flare från HOPS 383 upptäcktes under loppet av tre Chandra-observationer med en total exponering på knappt ett dygn. Astronomer kommer att behöva längre röntgenobservationer för att avgöra hur frekventa sådana utbrott är under denna mycket tidiga utvecklingsfas för stjärnor som vår sol.

En artikel som beskrev dessa resultat dök upp i tidskriften för Astronomi &Astrofysik