Superflare, esplosioni di radiazioni estreme dalle stelle, sono stati sospettati di causare danni permanenti alle atmosfere e quindi all'abitabilità degli esopianeti. Uno studio appena pubblicato ha trovato prove che rappresentano solo un pericolo limitato per i sistemi planetari, poiché i lampi di radiazioni non esplodono in direzione degli esopianeti.

Utilizzando osservazioni ottiche dal Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), astronomi del Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP), in collaborazione con scienziati negli Stati Uniti e in Spagna, studiato grandi superflare su giovani, piccole stelle. Questa classe di stelle, chiamate anche "nane rosse, "hanno una temperatura e una massa inferiori a quelle del nostro sole.

Molti esopianeti sono stati trovati intorno a questo tipo di stelle. La domanda è se questi esopianeti sono abitabili, poiché le nane rosse sono più attive del nostro Sole, e brillano molto più frequentemente e intensamente. I brillamenti sono esplosioni magnetiche nelle atmosfere delle stelle che espellono radiazioni elettromagnetiche intense nello spazio. I grandi brillamenti sono associati all'emissione di particelle energetiche che possono colpire gli esopianeti in orbita attorno alla stella in fiamme, e alterare o addirittura far evaporare le atmosfere planetarie.

Ekaterina Ilin, dottorato di ricerca studente presso AIP, e il team ha sviluppato un metodo per individuare da dove vengono lanciati i brillamenti sulla superficie delle stelle. "Abbiamo scoperto che razzi estremamente grandi vengono lanciati vicino ai poli delle stelle nane rosse, piuttosto che dal loro equatore, come avviene tipicamente sul Sole, "disse Ilin. "Esopianeti che orbitano sullo stesso piano dell'equatore della stella, come i pianeti del nostro sistema solare, potrebbe quindi essere ampiamente protetto da tali superflare, poiché questi sono diretti verso l'alto o verso il basso fuori dal sistema degli esopianeti. Ciò potrebbe migliorare le prospettive di abitabilità degli esopianeti attorno a piccole stelle ospiti, che altrimenti sarebbe molto più minacciato dalla radiazione energetica e dalle particelle associate ai brillamenti rispetto ai pianeti del sistema solare".

Il rilevamento di questi brillamenti è un'ulteriore prova che forti e dinamiche concentrazioni di campi magnetici stellari, che possono manifestarsi come macchie scure e bagliori, forma vicino ai poli di rotazione delle stelle in rapida rotazione. L'esistenza di tali "macchie polari" è stata a lungo sospettata da tecniche di ricostruzione indiretta come (Zeeman) Doppler Imaging di superfici stellari, ma finora non è stato rilevato direttamente. Il team ha raggiunto questo obiettivo analizzando i bagliori di luce bianca su stelle nane M a rotazione rapida che durano abbastanza a lungo da avere la loro luminosità modulata ruotando dentro e fuori dalla vista sulla superficie stellare. Gli autori sono stati in grado di dedurre direttamente la latitudine della regione di flaring dalla forma della curva di luce, e ha anche mostrato che il metodo di rilevamento non era sbilanciato verso latitudini particolari. "Sono particolarmente entusiasta che siamo stati finalmente in grado di dimostrare l'esistenza di macchie polari per queste stelle in rapida rotazione. In futuro, questo ci aiuterà a capire meglio la loro struttura del campo magnetico, " aggiunge Katja Poppenhäger, capo della sezione Fisica Stellare ed Esopianeti dell'AIP.

Gli scienziati hanno cercato nell'intero archivio di osservazioni ottenute da TESS le stelle che mostrano grandi brillamenti elaborando le curve di luce di oltre 3000 nane rosse, per un totale di oltre 400 anni di tempo di osservazione cumulativo. Tra queste stelle, ne trovarono quattro adatti al nuovo metodo. I loro risultati mostrano che tutti e quattro i brillamenti si sono verificati al di sopra di∼55 gradi di latitudine, questo è, molto più vicino al polo di brillamenti e macchie solari, che di solito si verificano al di sotto dei 30 gradi. Questo risultato, anche con solo quattro razzi, è significativo:se i brillamenti fossero distribuiti equamente sulla superficie stellare, le possibilità di trovare quattro brillamenti di fila a latitudini così elevate sarebbero di circa 1:1000. Ciò ha implicazioni per i modelli dei campi magnetici delle stelle e per l'abitabilità degli esopianeti che orbitano loro.