Hvězdné erupce v laboratoři přinesly první experimentální důkaz, že silná magnetická pole dokážou potlačit výrony hvězdné hmoty
Proč u jiných hvězd téměř nepozorujeme obří výrony koronální hmoty? Nový experiment naznačuje, že je může na místě zadržovat jejich vlastní silné magnetické pole.
Aktivní hvězdy mohou produkovat obří erupce, jejich výrony plazmatu se však nemusí dostat do vesmíru. Silné magnetické pole je dokáže zachytit a uvěznit v jejich blízkosti. (zdroj: Wikimedia Commons, NASA, Genna Duberstein, PDM 1.0)
Výrony koronální hmoty (CME) jsou obrovská oblaka magnetizovaného plazmatu, která hvězda vyvrhuje ze své atmosféry do okolního vesmíru. Hrají významnou roli ve vývoji hvězd, protože přispívají ke ztrátě jejich hmoty i momentu hybnosti a zároveň ovlivňují kosmické počasí v jejich planetárních systémech. Zatímco na Slunci jsou tyto jevy běžně pozorovány, přesvědčivé důkazy o jejich výskytu u jiných hvězd stále chybějí.
Mezinárodní tým vedený Julienem Fuchsem z pařížské Sorbonny nyní přinesl první experimentální důkaz, že silná magnetická pole obklopující aktivní hvězdy mohou výrony koronální hmoty zcela zastavit. Výsledky, publikované v odborném časopise Physical Review Letters, zároveň nabízejí možné vysvětlení, proč jsou mohutné hvězdné erupce u jiných hvězd než Slunce pozorovány jen velmi vzácně.
Magnetická brzda
Výzkum propojil astrofyzikální simulace a pokročilé trojrozměrné modelování plazmatu s laboratorními experimenty, při nichž bylo plazma vytvářeno pomocí vysoce výkonného laseru. Výsledky ukázaly, že silná magnetická pole aktivních hvězd mohou výron koronální hmoty zcela zastavit ještě předtím, než unikne do vesmíru.
„Jedinečné propojení teorie, simulací a laboratorních experimentů poskytlo první experimentální důkaz podporující dlouholetou předpověď, že hvězdná magnetická pole mohou tyto rozsáhlé erupce udržet v blízkosti hvězdy,“ uvádí Julián D. Alvarado-Gomez z německého Leibnizova institutu pro astrofyziku v Postupimi.
Laboratoř pro studium hvězdných erupcí. (foto: Sorbonne Université, Ecole Polytechnique, Julien Fuchs, CC BY-SA 4.0)
Výsledky tak mohou vysvětlovat, proč jsou výrony koronální hmoty u některých hvězd překvapivě vzácné. Aktivní hvězdy sice produkují obrovské erupce, které by podle očekávání měly být schopné vyvolat také mohutné CME, značná část těchto výronů se však od hvězdy vůbec nemusí dostat. Jejich okolní masivní magnetické pole je může zachytit a uvěznit v její blízkosti.
Zjištění mají význam také pro exoplanety. Výrony koronální hmoty mohou výrazně zasáhnout planety, zejména pokud obíhají v těsné blízkosti své hvězdy. Pokud její magnetické pole skutečně dokáže značnou část CME potlačit, mohou mít takové planety větší šanci udržet si atmosféru, a tím i podmínky příznivější pro obyvatelnost.
