一个国际天文学家团队利用中子星内部成分探测器 (NICER) 和各种地面望远镜,对 2022 年在巨星 HD 251108 上发生的强烈 X 射线超级耀斑进行了观测。观测活动的结果于10 月 4 日发表在预印本服务器arXiv上,为该恒星的耀斑活动提供了更多见解。

天文学家观测到来自巨星的强烈超级耀斑

超级耀斑是恒星表面爆发的巨大能量。探测这种类型的新耀斑并对其进行详细研究对于更好地了解这些事件的起源以及磁场和恒星表面之间的相互作用至关重要。

HD 251108 距离我们约 1,646 光年,是一颗演化且磁力活跃的 K 型巨星,体积大约是太阳的七倍。这颗恒星温度相对较低,有效温度为 4,460 K,质量与太阳相当。

2022 年末,HD 251108 经历了一次强烈的 X 射线超级耀斑,由马萨诸塞州剑桥市麻省理工学院卡夫利天体物理与空间研究所的汉斯·莫里茨·冈瑟 (Hans Moritz Gunther) 领导的一组天文学家开始监测这一事件,以便更好地了解单个巨星的耀斑活动。

“我们利用 NICER 和地面观测仪对超级耀斑的衰减阶段进行了 28 天的跟踪。我们在几个日冕温度成分中以前所未有的细节跟踪了耀斑的衰减,”研究人员在论文中写道。

观测发现,HD 251108 上的 2022 年超级耀斑在 0.5-4.0 keV 波段的峰值通量约为 10 十亿亿尔格/秒,在早期衰减阶段的指数衰减时间为 2.2 天。这使它成为有史以来观测到的最强耀斑之一。

根据收集的数据,耀斑环的长度估计是 HD 251108 半径的两到四倍。此外,在耀斑峰值后约 10 天,发现耀斑经历了短暂的有限再加热阶段,光变曲线开始偏离初始衰减。

研究发现,HD 251108 的化学丰度在整个耀斑期间保持稳定,与具有逆第一电离势 (IFIP) 效应的典型活跃恒星一致。天文学家指出,在初始衰变期间,X 射线光变曲线与氢-α 通量的衰变相匹配,而等离子体显示出一些重新加热。

根据论文,HD 251108 表现出周期为 21.3 天的旋转调制。这种行为可以用大型恒星斑来解释,这些恒星斑在几年内保持稳定,但在视野中旋转。

观测还发现,该恒星的光度变化约为 0.5 星等量级,在数十年或数十年的时间尺度上变化量为 0.5 星等量级。这与这些大而非常稳定的恒星黑子相一致。