Les éruptions solaires produites par le Soleil peuvent avoir un impact sur la Terre, les éruptions les plus puissantes provoquant des pannes d'électricité et des interruptions de communication à l'échelle mondiale. Cependant, ces éruptions solaires sont relativement légères par rapport aux « superéruptions » observées par les missions Kepler et TESS de la NASA. Ces « superéruptions » proviennent des étoiles et sont 100 à 10 000 fois plus lumineuses que les éruptions solaires.
On pense que la physique des éruptions solaires et des superéruptions est la même : une libération soudaine d’énergie magnétique. Les étoiles superflare ont des champs magnétiques plus forts et donc des éruptions plus brillantes, mais certaines présentent un comportement inhabituel : une augmentation initiale de la luminosité qui ne dure que peu de temps, suivie d'une éruption secondaire plus longue mais moins intense. Une équipe de recherche dirigée par Yang Kai, chercheur postdoctoral à l'Institut d'astronomie de l'Université d'Hawaï, et Sun Xudong, professeur agrégé, ont construit un modèle pour expliquer ce phénomène, qui a été publié dans The Astrophysical Journal.
"En appliquant ce que nous avons appris sur notre Soleil à d'autres étoiles plus froides, nous sommes en mesure d'identifier la physique à l'origine de ces éruptions, même si nous ne pourrons jamais les voir directement", a déclaré Young. "Les changements de luminosité de ces étoiles au fil du temps nous aident en fait à "voir" ces éruptions, qui sont tout simplement trop petites pour être observées directement."
On pense que la lumière visible de ces éruptions provient uniquement des couches inférieures de l’atmosphère de l’étoile. Les particules énergétiques produites par la reconnexion magnétique tombent de la couronne chaude et fragile (les couches externes de l'étoile), chauffant ces couches. Des recherches récentes ont émis l'hypothèse que les étoiles superflare peuvent également détecter le rayonnement des boucles coronales - du plasma chaud piégé par le champ magnétique du Soleil - mais que la densité de ces boucles devrait être très élevée. Malheureusement, les astronomes n'ont aucun moyen de tester cela car il n'existe aucun moyen de voir ces anneaux sur des étoiles autres que notre propre Soleil.
D'autres astronomes, utilisant les données des télescopes Kepler et TESS, ont découvert que les étoiles ont une courbe de lumière particulière, semblable au « pic » d'un corps céleste, un saut de luminosité. Il s’avère que cette courbe de lumière est similaire à un phénomène solaire dans lequel un premier éclat est suivi d’un deuxième pic plus progressif. Ces courbes de lumière nous rappellent un phénomène observé sur le Soleil appelé éruptions solaires tardives.
Les chercheurs ont demandé : « Le même processus – l’activation de grands anneaux stellaires – pourrait-il produire des améliorations de luminosité tardives similaires dans la lumière visible ?
Pour résoudre ce problème, Yang a adapté une simulation fluide souvent utilisée pour simuler les anneaux d'éruption solaire et a augmenté la longueur et l'énergie magnétique de l'anneau. Il a découvert que l’énorme apport d’énergie de l’éruption pompait d’énormes quantités de masse dans la boucle, produisant une émission dense et brillante de lumière visible, comme prévu.
Ces études montrent que nous ne voyons cet éclair « d’impact » que lorsque le gaz ultra-chaud refroidit dans les parties les plus élevées de l’anneau. Sous l’influence de la gravité, ces matières lumineuses vont tomber, formant ce que l’on appelle la « pluie coronale », phénomène que l’on observe souvent sur le soleil. Cela a convaincu l'équipe que le modèle devait être réel.
Source compilée : ScitechDaily