Modelli dei brillamenti stellari nel dataset di COUP

Nell'ambito del progetto COUP (vedi Sez. ) si è intrapreso uno studio sistematico e dettagliato delle proprietà dei brillamenti in raggi X nelle stelle in Orione. Le stelle di pre-sequenza principale producono brillamenti in raggi X estremamente potenti, che ricordano i brillamenti solari dovuti a riconnessione magnetica, ma scalati di circa quattro ordini di grandezza. In queste condizioni non è chiara la struttura delle regioni emittenti, gli eventuali effetti sui dischi protoplanetari e il ruolo della rotazione stellare. Per esplorare questi aspetti sono stati esaminati i $216$ brillamenti più intensi, provenienti da $161$ stelle givoani in Orione (Getman et al. 2008, ApJ, 688, 437). Questi costituiscono il set di dati il più vasto disponibile di questo genere. Per analizzare questi brillamenti è stata sviluppata una nuova tecnica di analisi spettrale.

È stato quindi possibile esaminare la morfologia dei brillamenti e confrontarla con quelli che avvengono su altre stelle attive e sul Sole. Sono poi state studiate le relazione fra le proprietà dei brillamenti, i dischi protoplanetari e altre proprietà stellari. I brillamenti osservati in Orione sono fra i più potenti, lunghi, caldi e corrispondenti alle strutture più lunghe mai osservati. In generale la luminosità di picco e la temperatura non dipende dalla morfologia dei brillamenti, suggerendo che lo stesso meccanismo fisico sia alla base di tutti i brillamenti. Il confronto con le leggi di scala solari indicano che i brillamenti studiati non seguono le stesse relazioni fra temperatura e durata osservate per il Sole e le altre stelle. Inoltre i brillamenti più caldi sono più brillanti ma più brevi di quelli più freddi.

È stata poi studiata in dettaglio la relazione fra le proprietà dei brillamenti, i dischi protoplanetari e l'accrescimento. In precedenza non erano state trovate differenze sistematiche fra i brillamenti in stelle senza dischi e sistemi in accrescimento eccetto per una debole diminuzione della luminosità X in presenza di accrescimento. Il risultato principale della nostra analisi è che la lunghezza degli archi coronali in stelle ad alta rotazione e senza disco, può eccedere in modo significativo il raggio di corotazione Kepleriano, mentre in stelle con disco sembra non possa essere maggiore di questa lunghezza. Questo è consistente con un modello in cui il disco interno tronca e confina la magnetosfera stellare. Inoltre i brillamenti molto caldi, con temperature di picco che superano i 100 MK avvengono preferenzialmente sui sistemi in accrescimento, così come i brillamenti molto brevi. Entrambi questi fenomeni possono essere una conseguenza della distorsione e destabilizzazione della magnetosfera stellare da parte del disco. Infine i risultati non hanno mostrato chiara evidenza che ci siano brillamenti prodotti in archi congiungenti la stella con il disco, mentre sono tipicamente consistenti con eventi di lunga durata su archi ancorati con tutti e due i piedi sulla superficie stellare.