يمكن أن يكون للتوهجات الشمسية التي تنتجها الشمس تأثير على الأرض، حيث تتسبب أقوى التوهجات في انقطاع التيار الكهربائي وتعطيل الاتصالات على مستوى العالم. ومع ذلك، فإن هذه التوهجات الشمسية خفيفة نسبيًا مقارنة بـ "التوهجات الفائقة" التي شاهدتها بعثات كيبلر و TESS التابعة لناسا. تأتي هذه "التوهجات الفائقة" من النجوم وتكون أكثر سطوعًا بمقدار 100 إلى 10000 مرة من التوهجات الشمسية.
يُعتقد أن فيزياء التوهجات الشمسية والتوهجات الفائقة هي نفسها: إطلاق مفاجئ للطاقة المغناطيسية. تتمتع النجوم فائقة التوهج بمجالات مغناطيسية أقوى وبالتالي توهجات أكثر سطوعًا، لكن بعضها يُظهر سلوكًا غير عادي - زيادة سطوع أولية تدوم لفترة قصيرة فقط، يتبعها توهج ثانوي أطول ولكن أقل كثافة. وقام فريق بحثي بقيادة يانغ كاي، باحث ما بعد الدكتوراه في معهد علم الفلك بجامعة هاواي، وسون شو دونغ، الأستاذ المشارك، ببناء نموذج لشرح هذه الظاهرة، والذي تم نشره في مجلة الفيزياء الفلكية.
وقال يونج: "من خلال تطبيق ما تعلمناه عن شمسنا على النجوم الأخرى الأكثر برودة، فإننا قادرون على تحديد الفيزياء التي تحرك هذه التوهجات، على الرغم من أننا لن نتمكن أبدًا من رؤيتها بشكل مباشر". "إن التغيرات في سطوع هذه النجوم مع مرور الوقت تساعدنا في الواقع على رؤية هذه التوهجات، والتي هي ببساطة أصغر من أن نلاحظها بشكل مباشر."
ويعتقد أن الضوء المرئي في هذه التوهجات يأتي فقط من الطبقات السفلية للغلاف الجوي للنجم. تتساقط الجسيمات النشطة الناتجة عن إعادة الاتصال المغناطيسي من الهالة الساخنة والهشة (الطبقات الخارجية للنجم)، مما يؤدي إلى تسخين هذه الطبقات. افترضت الأبحاث الحديثة أن النجوم فائقة التوهج يمكنها أيضًا اكتشاف الإشعاع الصادر من الحلقات الإكليلية - البلازما الساخنة المحاصرة بواسطة المجال المغناطيسي للشمس - ولكن كثافة هذه الحلقات يجب أن تكون عالية جدًا. ولسوء الحظ، ليس لدى علماء الفلك طريقة لاختبار ذلك لأنه لا توجد طريقة لرؤية هذه الحلقات على نجوم أخرى غير شمسنا.
اكتشف علماء فلك آخرون، باستخدام بيانات من تلسكوبات كيبلر وTESS، أن النجوم لديها منحنى ضوئي غريب - يشبه "ارتفاع" الأجرام السماوية، وهو قفزة في السطوع. وتبين أن منحنى الضوء هذا يشبه ظاهرة شمسية حيث يتبع الانفجار الأولي ذروة ثانية أكثر تدرجًا. تذكرنا منحنيات الضوء هذه بظاهرة نراها على الشمس تسمى التوهجات الشمسية المتأخرة.
وتساءل الباحثون: "هل يمكن للعملية نفسها - تنشيط حلقات نجمية كبيرة - أن تنتج تحسينات مماثلة في السطوع المتأخر في الضوء المرئي؟"
لحل هذه المشكلة، قام يانغ بتعديل محاكاة السوائل المستخدمة غالبًا لمحاكاة حلقات التوهج الشمسي وقام بزيادة طول الحلقة والطاقة المغناطيسية. ووجد أن مدخلات الطاقة الضخمة للتوهج ضخت كميات هائلة من الكتلة في الحلقة، منتجة انبعاثًا كثيفًا ومشرقًا للضوء المرئي، تمامًا كما كان متوقعًا.
تظهر هذه الدراسات أننا لا نرى هذا "التأثير" إلا عندما يبرد الغاز شديد السخونة في أعلى مستويات الحلقة. وتحت تأثير الجاذبية، تتساقط هذه المواد المضيئة لتشكل ما نسميه "المطر الإكليلي"، وهي ظاهرة كثيرا ما نراها على الشمس. أقنع هذا الفريق بأن النموذج يجب أن يكون حقيقيًا.
المصدر المجمع: ScitechDaily