科学家首次在邻近星系探测到惊天巨型爆炸

作者：斯蒂芬·比奇

天文学家首次确认在附近的一颗星星上观察到了巨大的爆炸。

他们观察到另一颗星星喷发到太空中的爆炸性物质——这种巨大的爆发足以剥离其路径上任何行星的气氛。

他们表示，这一发现是寻找外星生命的一个“激动人心”的突破。

这次爆发是日冕物质抛射（CME）——根据使用欧洲航天局的XMM-牛顿空间望远镜和LOFAR望远镜的天文学家的说法，这种喷发通常来自太阳。

他们解释说，在CME期间，大量物质从我们的星星中被抛出，淹没了周围的太空。

根据发表在《自然》杂志上的报告，这些戏剧性的喷发塑造和驱动太空天气——比如我们在地球上看到的绚丽极光——并可能侵蚀任何附近行星的气氛。

但尽管CME在太阳上很常见，天文学家们之前并没有在其他星星上明确发现过——直到现在为止。

报告作者乔·卡林汉博士，来自荷兰射电天文学研究所（ASTRON），表示：“天文学家们几十年来一直希望能在其他恒星上观察到日冕物质抛射（CME）。

“之前的研究结果推测或暗示它们的存在，但并没有确认物质确实逃逸到太空中。

“我们现在终于成功做到了这一点。”

他说，当日冕物质抛射穿过恒星的各个层次进入行星际空间时，会产生冲击波和相关的无线电波。

这个短暂而强烈的无线电信号被卡林汉博士和他的同事们捕捉到，发现它来自一颗距离地球约40光年的恒星——大约是太阳系直径的15倍。

他说：“这种无线电信号根本不会存在，除非物质完全离开恒星强大的磁场。”

“换句话说，这就是日冕物质抛射造成的。”

卡林汉博士表示，这颗抛射物质的恒星是一颗红矮星——一种比太阳暗淡、凉爽且体积更小的恒星。

他说：“它与我们太阳完全不同：它的质量大约只有一半，旋转速度快20倍，磁场强度是太阳的300倍。”

“银河系中已知的大多数行星都围绕这种类型的恒星运行。”

这条无线电信号是通过低频阵列（LOFAR）射电望远镜发现的，得益于新的数据处理方法。

团队随后使用欧洲空间局的XMM-牛顿望远镜来确定这颗恒星在X射线光下的温度、旋转和亮度，这对于解读无线电信号和弄清楚实际发生了什么至关重要。

共同作者、大气研究所的博士生大卫·科宁表示：“我们需要LOFAR的灵敏度和频率来探测无线电波。”

“如果没有XMM-牛顿，我们就无法确定日冕物质抛射的运动或将其放在太阳的背景下，这两者对于证明我们所发现的内容至关重要。”

“单靠任何一个望远镜都不够——我们需要两个望远镜。”

研究人员确定这次日冕物质抛射的速度为每秒2400公里（每秒1500英里），这是仅在每20次日冕物质抛射中出现一次的速度。

研究团队表示，这次喷发的速度和密度足以完全剥离任何紧密围绕恒星运行的行星的大气层。

他们表示，日冕物质抛射剥离大气的能力是寻找其他恒星周围生命的“令人兴奋”的发现。

研究团队解释说，行星是否适合我们所知的生命，取决于它与母星的距离——它是否位于恒星的“适居带”内，这是一个适合液态水存在的区域。

他们说这是一种“金发姑娘的故事”——离恒星太近太热，离得太远太冷，而中间的距离刚刚好。

一颗经常遭受强烈日冕物质抛射轰击的行星可能会完全失去其大气层，只剩下光秃秃的岩石——尽管它的轨道“刚刚好”，但仍然是一个不适合居住的世界。

亨里克·埃克伦德，一位在荷兰欧洲空间研究与技术中心（ESTEC）工作的欧洲航天局研究员表示：“这项工作为我们研究和理解其他恒星周围的喷发及空间天气开辟了新的观察领域。”

“我们不再局限于将对太阳日冕物质抛射（CME）的理解推断到其他恒星。看起来，较小的恒星周围的空间天气可能更加极端，而这些恒星是潜在可居住系外行星的主要宿主。”

“这对这些行星如何保持大气层以及在长时间内保持可居住性具有重要意义。”

欧洲航天局XMM-牛顿项目科学家埃里克·库尔克斯博士补充道：“XMM-牛顿现在帮助我们了解不同恒星之间CME的变化，这不仅对我们研究恒星和太阳很有趣，也对寻找其他恒星周围的可居住世界至关重要。”

“这也展示了合作的巨大力量，而这正是所有成功科学的基础。”

“这一发现是团队共同努力的结果，解决了对太阳以外CME的数十年探索。”