Es wurde eine gewaltige Eruption an einem nahegelegenen Zwergstern entdeckt, die die Atmosphäre aller erdähnlichen Planeten, die ihn umkreisen, zerstören könnte. Dieser in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichte Befund ist die erste bestätigte Beobachtung eines koronalen Massenauswurfs (CME) – einer gewaltigen Plasmaexplosion –, die von einem Stern jenseits unserer Sonne ausgeht. Das Verständnis dieser mächtigen Sternereignisse ist für Astronomen, die nach bewohnbaren Welten suchen, von entscheidender Bedeutung.
Die Entdeckung wurde durch die Analyse eines „Typ-II-Radiobursts“ gemacht, der von StKM 1-1262, einem etwa 40 Lichtjahre entfernten Stern, ausgesendet wurde. Diese Ausbrüche treten auf, wenn CMEs durch die äußere Atmosphäre eines Sterns in den Weltraum beschleunigen und Stoßwellen erzeugen, die auf der Erde nachweisbare Radiowellen erzeugen. Obwohl ähnliche Ereignisse bereits zuvor theoretisiert wurden, liefert diese Beobachtung den bisher überzeugendsten Beweis dafür, dass ein CME von einem anderen Stern stammt.
StKM 1-1262 gehört zur M-Zwergklasse – kleiner, kühler und aktiver als unsere Sonne. Es handelt sich um häufige Flares und CMEs, was sie zu Hauptzielen für die Suche nach Exoplaneten (Planeten außerhalb unseres Sonnensystems) macht. M-Zwerge sind besonders attraktiv, weil Planeten um sie herum dazu neigen, sich näher an ihren Sternen zu bilden, was ihre Entdeckung erleichtert.
Diese erhöhte Aktivität stellt jedoch eine erhebliche Herausforderung dar. Die „Goldlöckchen-Zone“ – die Region um einen Stern, in der die Bedingungen flüssiges Wasser auf der Oberfläche eines Planeten zulassen könnten – liegt viel näher an einem M-Zwerg als an unserer Sonne. Dies bedeutet, dass alle hypothetischen erdähnlichen Planeten in dieser bewohnbaren Zone weitaus häufigeren und intensiveren CMEs ausgesetzt wären.
„Eines der Probleme könnte sein, dass diese CMEs so regelmäßig auftreten und die Planeten so regelmäßig treffen, dass sie die Atmosphäre zerstören“, erklärt Dr. Joe Callingham, Hauptautor der Studie und Radioastronom am Niederländischen Institut für Radioastronomie. „Also großartig – Sie befinden sich in der Goldlöckchen-Zone, aber Sie haben hier keine Hilfe, weil die Sternaktivität [die Chancen auf Leben] zerstört hat.“
Das Forschungsteam nutzte das Low Frequency Array (LOFAR)-Teleskopnetzwerk in Europa, um den ersten Funkausbruch zu erkennen. LOFAR ist derzeit das empfindlichste Radioteleskop, das jemals gebaut wurde, und zur Lokalisierung dieses schwachen Signals waren hochentwickelte Datenverarbeitungstechniken erforderlich. Nachfolgende Beobachtungen mit dem XMM-Newton-Weltraumteleskop der ESA bestätigten, dass StKM 1-1262 tatsächlich ein M-Zwerg war, und lieferten wichtige Informationen über seine Rotationsrate und Helligkeit im Röntgenlicht. Dadurch konnte das Team die Geschwindigkeit des CME berechnen, die auf fast 1.500 Meilen pro Sekunde (2.400 Kilometer pro Sekunde) geschätzt wurde.
Diese außergewöhnliche Geschwindigkeit in Verbindung mit der hohen Dichte des CME legt nahe, dass es in der Lage wäre, die Atmosphären aller Planeten in der engen Umlaufbahn um StKM 1-1262 zu zerstören. Während sich LOFAR bei dieser Entdeckung als effektiv erwiesen hat, erwartet das Team einen zukünftigen Durchbruch mit dem Square Kilometre Array (SKA), einem noch größeren Radioteleskop-Array, das derzeit in Australien und Südafrika gebaut wird. Es wird erwartet, dass das SKA in den 2030er Jahren in Betrieb geht und unsere Fähigkeit, extrasolare CMEs zu erkennen, erheblich steigern wird, sodass Astronomen ihre Häufigkeit und Eigenschaften bei verschiedenen Sterntypen kartieren können.
Das Verständnis der Häufigkeit und Schwere dieser Sternausbrüche wird unser Verständnis der Bewohnbarkeit von Planeten um kleinere, häufigere Sterne wie M-Zwerge verfeinern.
