Рентгенологическое исследование показывает, что звезды постарше могут быть более полезными для жизни
Астрономы давно поняли, что существует связь между магнитной активностью звезды и количеством испускаемых ею рентгеновских лучей. Когда звезды молодые, они магнитоактивны из-за того, что они быстро вращаются. Но со временем звезды теряют энергию вращения, и их магнитные поля ослабевают. Одновременно с этим начинает падать и их связанное с ними рентгеновское излучение.
Интересно, что эта взаимосвязь между магнитной активностью звезды и рентгеновским излучением может быть средством поиска потенциально пригодных для жизни звездных систем. Поэтому международная группа ученых под руководством исследователей из Королевского университета Белфаста провела изучение где они каталогизировали рентгеновскую активность 24 звезд, подобных Солнцу. Таким образом они смогли определить, насколько эти звездные системы могут быть гостеприимны для жизни.
Это исследование под названием « Улучшенная взаимосвязь между возрастом и активностью для крутых звезд старше одного гига года «, Недавно появившийся вЕжемесячные уведомления Королевского астрономического общества. Под руководством Рэйчел Бут, аспирантка из Центр астрофизических исследований Королевского университета в Белфасте , команда использовала данные НАСА Рентгеновская обсерватория Чандра и ЕКА XMM-Ньютон изучить, как яркость в рентгеновских лучах 24 звезд, похожих на Солнце, менялась с течением времени.
Впечатление этого художника показывает магнетар в очень богатом и молодом звездном скоплении Вестерлунд 1. Фото: ESO / L. Calçada
Чтобы понять, как звездная магнитная активность (и, следовательно, рентгеновская активность) изменяется с течением времени, астрономам требуются точные оценки возраста многих различных звезд. Раньше это было сложно, но благодаря такой миссии, как НАСА, Космическая обсерватория Кеплера и ЕКА Конвекция, вращение и планетарные переходы (CoRoT), в последние годы стали доступны новые и точные оценки возраста.
Используя эти оценки возраста, Бут и ее коллеги опирались на данные Рентгеновская обсерватория Чандра и XMM-Ньютон Оберваторы для изучения 24 ближайших звезд. Все эти звезды были похожи по массе на наше Солнце (желтый карлик G-типа главной последовательности) и имели возраст не менее 1 миллиарда лет. Исходя из этого, они определили, что существует четкая связь между возрастом звезды и их рентгеновским излучением. Как они утверждают в своем исследовании:
«Мы находим 14 звезд с определяемой рентгеновской светимостью и используем их для калибровки зависимости возраста от активности. Мы находим взаимосвязь между светимостью звезд в рентгеновском диапазоне, нормированную на площадь поверхности звезды, и возрастом, которая круче, чем отношения, обнаруженные для более молодых звезд… »
Короче говоря, из 24 звезд в их выборке команда обнаружила, что 14 имели различимое рентгеновское излучение. Исходя из этого, они смогли рассчитать возраст звезды и определить связь между их долголетием и светимостью. В конечном итоге это продемонстрировало, что звезды, подобные нашему Солнцу, вероятно, будут излучать меньше высокоэнергетического излучения, поскольку их возраст превышает 1 миллиард лет.
И хотя причина этого не совсем ясна, астрономы в настоящее время изучают различные возможные причины. Одна из возможностей состоит в том, что для более старых звезд снижение скорости вращения происходит быстрее, чем для более молодых звезд. Другая возможность состоит в том, что яркость рентгеновского излучения у более старых, более медленно вращающихся звезд падает быстрее, чем у более молодых и более быстрых.
Независимо от причины взаимосвязь между возрастом звезды и ее рентгеновским излучением может предоставить астрономам и охотникам за экзопланетами еще один инструмент для измерения возможной обитаемости системы. Где бы ни находилась звезда G-типа или K-типа, знание возраста звезды может помочь наложить ограничения на потенциальную обитаемость любых планет, вращающихся вокруг нее.