Soms kunnen zelfs kleine sterren een krachtige klap uitdelen. Heel gaaf.
Astronomen ontdekten onlangs een dergelijke anomalie, waarbij ze gegevens van het XMM-Newton-sterrenwacht van de European Space Agency in een baan om het röntgenobservatorium doorzochten: de eerste röntgenstraling van een verre, koele L-dwergachtige ster.
Deze energetische röntgenflare-ster werd in 2008 opgemerkt door de XMM-Newton-baan om het röntgenobservatorium en werd pas onlangs ontdekt in het archief als resultaat van het project Exploring the X-ray Transient and variable Sky (EXTraS), dat kijkt naar de variabiliteit van röntgenbronnen in de XMM-Newton-gegevens. De enorme afstand voor de L-dwergfakkel suggereert dat het een intrinsiek lichtgevende gebeurtenis was.
Onderzoekers publiceerden een verslag van de krachtige flare-ster in het tijdschrift van februari 2020 Astronomie en astrofysica papier getiteld EXTraS Ontdekking van een röntgen-superflare van een L-dwerg.
Deze krachtige uitbarsting in de röntgenlichtcurve werd voor het eerst opgemerkt door de European Photon Imaging Camera (EPIC) in 2008 en bood onderzoekers een puzzel, aangezien zo'n energetische uitbarsting niet mogelijk zou moeten zijn, afkomstig van zo'n kleine ster.
De rogue flare-ster in kwestie is J0331-27. De telefoonnummer-achtige bijnaam geeft zijn positie in de lucht aan bij rechte klimming 3 uur, 31 minuten en declinatie -27 graden, in het zuidelijk halfrond sterrenbeeld Fornax the Furnace. Gelegen op 240 parsecs of 783 lichtjaar afstand, is J0331-27 een L-dwergster met een lage massa, een lichtgewicht van slechts acht procent van de massa van onze zon.
Het is een raadsel om zo'n energetische röntgenstraling van een ster met een lage massa als J0331-27 te zien. Met een oppervlaktetemperatuur van 2100 Kelvin (ongeveer 3.200 graden Fahrenheit) versus de 6000 Kelvin van onze zon, zou zo'n object niet sterk genoeg ionisatie vertonen om zijn magnetische veld met voldoende geladen deeltjes te pompen voor een dergelijke burst.
"Dit is het meest interessante wetenschappelijke deel van de ontdekking", zegt Beate Stelzer van het Institut für Astromonie und Astrophysik Tübingen in Duitsland in een recent persbericht. "We hadden niet verwacht dat L-dwergsterren voldoende energie zouden opslaan in hun magnetische velden om dergelijke uitbarstingen te veroorzaken."
Natuurlijk zijn zwaardere rode dwergsterren geen onbekende in superfakkels. Krachtige fakkels waren in het verleden opgemerkt door sterren met een lage massa, maar zo'n energetische röntgenuitbarsting zoals gezien vanuit J0331-27 was een primeur. Het was ook belangrijk om zo'n burst te zien, want hoewel optische bursts meestal van diep in de atmosfeer van een ster komen, komt zo'n krachtige röntgenstraal meestal van hogerop, wat een energetische en complexe magnetosfeer suggereert.
Er is echter een verleidelijke wending aan het verhaal. XMM-Newton observeerde J0331-27 gedurende 40 dagen ... en behalve deze krachtige uitbarsting was het stil. Hoewel de meeste flare-sterren verschillende uitbarstingen vertonen in de aanloop naar een groot evenement, lijkt het erop dat J0331-27 stil is opgebouwd, in de aanloop naar één almachtige uitbarsting.
Voorlopig doorzoeken onderzoekers de gegevens, op zoek naar meer voorbeelden die vergelijkbaar zijn met J0331-27. Het EXTraS-project wordt geleid door Andrea De Luca van het Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (INAF) in Milaan, Italië, en bekeek meer dan 400.000 röntgenbronnen ontdekt door XXM-Newton over een periode van 13 jaar.
'Er valt nog veel te ontdekken in het XMM-Newton-archief', zegt De Luca in het recente persbericht. 'In zekere zin denk ik dat dit slechts het topje van de ijsberg is.'
Het XMM-Newton X-ray observatorium, gelanceerd in 1999, is nog steeds operationeel en heeft een verbazingwekkende dataset van de röntgenhemel opgeleverd waar astronomen doorheen kunnen graven. En zoals nieuwsgierige sterren met een lage massa zoals J0331-27 ons hebben laten zien, is het een universum dat nog steeds vol verrassingen zit.
