Un super-brillamento osservato nella stella AD Leo. Lo studio: “The Great Flare of 2021 November 19 on AD Leo. Simultaneous XMM-Newton and TESS observations” di B. Stelzer (Eberhard-Karls-Universität Tübingen) pubblicato su A&A

I brillamenti sono fenomeni transitori ed ad alta energia che caratterizzano la maggior parte delle stelle, e che nel Sole possiamo studiare con grande dettaglio spaziale e temporale. Questi fenomeni seguono un violento rilascio di energia immagazzinata nel campo magnetico della stella che, a seguito di una serie di fenomeni, portano ad un violento riscaldamento del plasma stellare. Questo, espandendosi rapidamente, viene confinato dal campo magnetico in corona, creando strutture ad arco (archi coronali) caratterizzate da plasma a milioni di gradi. Interessando il plasma in un ampio intervallo di temperature e densità, localizzato sia nella fotosfera, che nella cromosfera e nella corona, i brillamenti sono accompagnati da emissione in varie bande dello spettro elettromagnetico, incluso banda ottica e radiazione di raggi X.

 

Il brillamento più energetico registrato nel Sole è l’evento di Carrington, avvenuto nel settembre del 1859 e che si stima abbia radiato un’energia pari a 4×10³² erg. Si trattò di un evento eccezionale, che ebbe diverse ripercussioni sulla Terra (ad esempio, disturbi alle reti telegrafiche). Tipicamente, i brillamenti che osserviamo sul Sole rilasciano un’energia di circa 10²⁷ erg al secondo.

 

Nelle stelle più attive del Sole (dove l’attività è spesso connessa ad una giovane età e/o ad una rapida rotazione), sono osservati brillamenti più energetici dell’evento di Carrington. Chiamati “super-brillamenti”, sono fenomeni di grande interesse sia perché permettono di sondare le proprietà magnetiche estreme di queste stelle, sia perché possono avere ripercussioni importanti su eventuali pianeti in orbita attorno a queste stelle. Il team guidato dall’astrofisica B. Stelzer (Eberhard-Karls-Universität Tübingen, precedentemente in forze all’INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo) ha analizzato osservazioni simultanee in banda ottica e ai raggi X di un super-brillamento avvenuto nella stella di classe spettrale M AD Leo. Le osservazioni in banda ottica sono state realizzate con il satellite TESS della NASA, quelle ai raggi X con XMM/Newton dell’Agenzia Spaziale Europea. Data l’intensità dell’evento e la vicinanza della stella (distante solo 16.4 anni luce da noi), gli autori hanno potuto analizzare nel dettaglio il brillamento, misurando un’energia radiata pari a 5.6×10³³ erg, 14 volte più dell’evento di Carrington. L’arco coronale prodotto dal brillamento si è esteso per circa 4×10⁹ cm, ed il plasma ha raggiunto una temperatura di picco di 37 milioni di gradi. Gli autori hanno quindi concluso che quello osservato in AD Leo costituisce un evento molto più energetico, ma analogo, ai brillamenti solari. L’elevata qualità dei dati raccolti (in termini di rapporto segnale su rumore, cadenza temporale, e osservazioni multi-banda) fa sì quindi che questo evento rappresenti un test perfetto estendere i modelli di brillamenti solari a regimi più energetici. Gli autori hanno comunque concluso che, nonostante la grande energia rilasciata, l’evento osservato in AD Leo sia di fatto una versione più energetica dei brillamenti solari, e non un fenomeno diverso. Lo studio è descritto nell’articolo: “The Great Flare of 2021 November 19 on AD Leo. Simultaneous XMM-Newton and TESS observations“, recentemente pubblicato sulla rivista Astronomy & Astrophysics. L’articolo è firmato anche dalle astrofisiche C. Argiroffi (Università degli Studi di Palermo ed INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo) e M. Caramazza (Eberhard-Karls-Universität Tübingen, precedentemente ricercatrice presso l’INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo).

 

La figura (cliccare qui per visualizzare l’immagine interamente) mostra la curva di luce (ossia la variazione temporale della luminosità) in banda ottica ed ai raggi X del super-brillamento avvenuto in AD Leo. Il pannello in alto mostra la curva di luce ai raggi X nella banda di energia 0.2-12 keV osservata da XMM-Newton e quella ricostruita nella banda 1.5-12.4 keV del satellite GOES (un satellite dedicato ad osservazioni del Sole). Il pannello in basso mostra la curva di luce in banda ottica ottenuta dalle osservazioni TESS. I rombi mostrano la derivata temporale della luminosità ai raggi X, che, confrontata con la variabilità in ottico, permette di sondare la connessione tra i meccanismi che producono emissione in queste due bande. La linea verticale spessa indica il picco del brillamento in ottico.