这3颗恒星正在迅速减肥——这要归功于比太阳强大得多的恒星风

何一方88

大质量恒星蛇夫座泽塔在星际尘埃云中产生的冲击波。（图片来源：美国国家航空航天局/喷气推进实验室-加州理工学院；美国国家航空和航天局和哈勃遗产团队（STScI/AURA）；C.R.O'Dell，范德比尔特大学）

据美国太空网（Robert Lea）：天文学家首次探测到来自三颗与太阳相似的主序星的恒星风。

这项观测有助于确定这些恒星通过恒星风失去质量的速度，发现这些风的收缩速度大约是太阳通过自身太阳风失去质量速度的67倍。

这项研究的团队通过观察恒星系统周围一个被称为“天体球体”的热等离子体气泡发射的X射线，得出了这些发现。这种等离子体因恒星风猛烈撞击星际介质而膨胀，星际介质是指存在于恒星之间的气体和尘埃。天球层类似于围绕太阳系的日球层。

恒星风还可以触发蒸发围绕恒星运行的行星大气层的过程，从而降低这些星球容纳生命的能力（至少我们知道这一点）

行星大气层的逃逸速度很慢，但这些损失可能会累积，在数百万年的时间里，将一个类似地球的世界变成一个贫瘠、没有大气层的太空岩石。这意味着这些新的观测结果可以帮助科学家了解行星是如何围绕类太阳恒星演化的，并有助于确定哪些行星系统更有可能拥有宜居行星。

尽管恒星风对行星系统的演化很重要，但类太阳主序星的风一直很难测量。

研究负责人、维也纳大学天体物理学家克里斯蒂娜·基斯利亚科娃在一份声明中表示：“在太阳系中，已经从行星、彗星和日球层观测到太阳风电荷交换发射，并为研究太阳风的成分提供了一个天然实验室。”。“由于信号微弱，观测来自遥远恒星的这种发射要困难得多。”

Kislyakova补充道，由于距离这些恒星的距离，很难将天体球体发射的X射线信号与恒星本身的X射线发射区分开来，这些信号似乎“分散”在观测望远镜的视野中。

然而，在用XMM牛顿太空望远镜对这些恒星系统进行观测后，该团队开发了一种新的算法来理清恒星和天体层对X射线发射的贡献。

这使研究人员能够探测到恒星风中的氧离子与三颗主序星星际介质中的中性原子之间的电荷交换：蛇夫座70颗，距离地球约16.6光年，埃里达尼座ε座，距离地球10.5光年，以及天鹅座61号，一个距离地球约11.4光年的双星系统。



一位艺术家对一颗围绕恒星Epsilon Eridani运行的行星的印象，这是测量恒星风的恒星之一（图片来源：NASA、ESA和G.Bacon（STScI））

基斯利亚科娃说：“这是首次探测到此类恒星的天体球体发出的X射线电荷交换发射。”。“我们估计的质量损失率可以作为恒星风模型的基准，并扩展我们对类太阳恒星风的有限观测证据。”

研究小组确定，70蛇夫座的质量损失速度大约是太阳的67倍，εEridani的质量损失大约是太阳16倍。61天鹅座的质量损失最慢，尽管速度仍然是我们恒星的10倍。因此，这些恒星的恒星风冲击行星并使其天体膨胀，其威力远大于从太阳流出的太阳风。这可能是因为这些恒星的磁活动比我们的宿主恒星强得多。

团队成员、维也纳大学研究员Manuel Güdel在声明中表示：“三十多年来，全世界都在努力证实类太阳恒星周围存在风，并测量其强度，但到目前为止，只有基于其对恒星或其环境的次要影响的间接证据暗示了这种风的存在。”。“我们的团队之前曾试图探测风的无线电发射，但只能设定风力的上限，而不能探测风本身。

“我们基于X射线的新结果为直接发现甚至成像这些风以及研究它们与周围行星的相互作用铺平了道路。”

该团队的研究于星期五（4月12日）发表在《自然天文学》杂志上。