Analiza unor date obținute cu telescopul Xmm-Newton a permis unui grup de cercetători să observe o intensă emisie de raze X de către o mica stea pitică brună: procesul care a dat loc acestei intense emisii de radiație nu este pe deplin înțeles.

Stelele au o viata proprie care se bazeaza pe echilibrul dintre forta de atractie gravitationala si presiunea exercitata de reactiile nucleare care au loc in interiorul stelei. Atata vreme cat aceste doua forte sunt in echilibru steaua straluceste pe cer si nimic nu pare sa o perturbe; in momentul in care steaua a consumat combustibilul din interior si nu mai au loc reactii nucleare (de fuziune) care sa se opuna fortei de atractie gravitationala steaua moare.

Moartea unei stele cat si durata de viata a acesteia depind de masa ei: cu cat o stea este mai mare cu atata viata ei este mai scurta.

O stea mare, mai mare sau chiar mult mai mare decat Soarele, genereaza o explozie spectaculoasa – o supernova, in urma careia iau nastere o stea de neutroni sau o gaura neagra. Stelele micute, mai mici decat Soarele, au o moarte mai putin spectaculoasa, insa o viata mult mai indelungata.

Aceste stele micute pot avea mase de cateva ori mai mici decat Soarele si cum temperatura la suprafata lor este mai mica decat a astrului nostru, inclusiv culoarea acestora este diferita.

Recent, in urma analizei datelor obtinute cu instrumentul Epic (European Photon Imaging Camera) de la bordul observatorului de raze X, Xmm-Newton, astronomii au observat un fenomen deosebit de interesant: o mica stea bruna emitea un intens fascicul de raze X. Rezultatele studiului, care a pornit de la o re-analiza a observatiilor astronomice a stelei cu o durata de circa 1000 ore, au fost publicate in revista Astronomy & Astrophysics.

Steaua observata se numeste J0331-27, si are o masa de doar 8% din masa Soarelui, fiind la limita inferioara a posibilei mase pentru o stea – cea la care pot avea loc reactii de fuziune nucleara care sa o mentina in viata.

Aceasta stea are o temperatura superficiala de doar circa 2100 K, fata de cele 6000 K ale Soarelui nostru.

Astronomii, studiind datele, au observat cum pe data de 5 iulie 2008 a avut loc o intensa emisie de raze X (fotoni cu energia de mii de ori mai mare ca cei ai luminii vizibile).

In cateva minute de stralucrire in raze X steaua a eliberat o cantitate de energie de circa 10 ori mai mare decat cele mai intense radiatii emise  de Soarele nostru: nimeni nu se astepta la asa ceva si originea fizica la baza acestui fenomen nu este inca inteleasa pe deplin.

Una dintre ipoteze este cum ca ar fi avut loc o intensa eliberare a unui camp magnetic din interiorul stelei, care ar fi incalzit plasma de la suprafata stelei, generand mari cantitati de radiatie, atat de raze X cat si lumina vizibila sau raze ultraviolete. Steaua J0331-27 este insa o pitica bruna de clasa L, si cercetatorii nu credeau ca in astfel de stele campurile magnetice ar putea avea energii suficiente petru a genera astfel de fascicule de raze X de mare intensitate.

XMM-Newton a observat circa 400 de mii de surse de raze X in cadrul proiectului Extras si la ora actuala grupul de cercetatori incearca sa descopere alte fenomene asemanatoare cu cel observat in mica stea bruna J0331-27. Razele X provin din straturile cele mai inalte ale atmosferei stelei, in timp ce radiatia luminoasa se naste in straturile cele mai profunde.

Studiul stelelor, precum mica stea bruna J0331-27, este extrem de important pentru a  intelege mai bine fizica nucleara care mentine in viata stelele dar si procesele electromagnetice care duc la generarea radiatiei emise de stea, de la cea vizibila la cea de raze X.

 

Articol scris de Cătălina Oana Curceanu, prim cercetător în domeniul fizicii particulelor elementare şi al fizicii nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Roma, Italia) şi colaborator al Scientia.ro