Csillagászati fejtörővé vált a törpecsillag

Az M-típusú törpecsillagok az univerzum csillagainak leggyakoribb képviselői, jellemzően hűvösek, csendesek és haloványok, a csillagászok azonban felfedeztek egy igen erős kivételt, amelyről a fentiek egyike sem mondható el.

A tőlünk 35 fényévnyire, az Ökörhajcsár (Bootes) csillagképben elhelyezkedő TVLM513-46546 jelű csillag rendkívül aktív, összetett mágneses mezeje erősebb a nála tízszer nagyobb Napénál, és egy hatalmas, felületének közel felét beborító hidrogén forró folttal (hot spot) is rendelkezik.

A Carnegie Tudományos Intézet csillagászai a törpecsillag vizsgálatához felhasználták a VLA rádió adatait, a Gemini-North 8 méteres távcsövének optikai észleléseit, az űrben keringő Swift ultraibolya felvételeit és a Chandra Röntgensugarú Obszervatórium adatait. Ilyen megfigyelési sorozat birtokában, az Edo Berger által vezetett csapat biztos volt benne, hogy megtalálják a magyarázatot a csillag példátlan sajátosságaira, az objektum viselkedésének komplex mivolta azonban a tapasztalt csillagászokat is megdöbbentette, a megoldás pedig tovább várat magára. A csillag egyenletes rádió-emisszióval rendelkezik, amit időnként rendkívül látványos, percekig tartó tűzijátékhoz hasonló jelenség szakít meg. Ez a csillag koronájában elhelyezkedő mágneses mezők ütközéseinek egyik eredménye, a mágneses energia megsemmisülése hatalmas rövidzárlatokat hoz létre.

A csillagászok lágy röntgensugár kiáramlást, valamint egy röntgensugár villanást is észleltek. Szintén először sikerült feltérképezni egy periodikus optikai hidrogén alfa kibocsátást, ami a hatalmas hot spotból ered. A kétórás kibocsátási periódus megegyezik a csillag kétórás forgási periódusával, azaz ahogy a Berger által egy izzó villanykörtéhez hasonlított csillag forgásával kikerül a forró folt a látómezőnkből, úgy tűnik el az emisszió is. Azt nem sikerült még kideríteni, hogy miért csak a csillag egyik oldalát ragyogja be hidrogén, illetve az sem ismert, hogy meddig marad, maradhat fenn ez az állapot. Utóbbira a megfigyelések idővel választ adhatnak, különösen ha csak hetekről, hónapokról, és nem évszázadokról van szó.

Az M-típusú törpecsillagokról uralkodó nézet szerint ezeknek az objektumoknak csak minimális mágneses mező aktivitásuk van. A kusza mágneses környezet és a hot spot szokatlan felszín alatti aktivitásra utalhat, vagy egy még nem látott kísérőt is sejtethet. Utóbbi sok mindent megmagyarázna, eddig azonban még nem sikerült ilyesmit detektálni.

Akárcsak a többi hideg törpecsillag, a TVLM513-46546 is egy M-típusú csillag, melynek felszíni hőmérséklete 2100 Celsius körül mozog, tömegét tekintve pedig mindössze 8-10 százaléka a Napnak. A Napban a mágneses mezőket egy dinamó hozza létre, ami a csillag belsejéből a felszín felé irányuló sugárzással és hőáramlással történő komplex hőátadásból keletkezik. Ezzel szemben egy hideg törpe kizárólag hőáramlással szállítja a hőt, mint az üstben fortyogó víz.

Egy ilyen egyszerű struktúra elvileg csak egy nagyon egyszerű mágneses mező szerkezetet hozhat létre, ami inkább hasonlít a Földéhez, mint a Nap szerkezeteihez. Hogy ez miért történt másként ennél a törpénél, jelenleg még megmagyarázhatatlan, további megfigyelések szükségesek.