Promienie X emitowane przez gwiazdy a życie na ich planetach

Źródło: X-ray: NASA/CXC/Queens Univ. of Belfast/R.Booth, et al.; Ilustracja: NASA/CXC/M.Weiss

Najnowsze badania przeprowadzone na danych z Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra oraz XMM-Newton wskazują, że promieniowanie rentgenowskie emitowane przez gwiazdę macierzystą planety może dostarczać istotnych informacji co do tego jak przyjazne dla życia są krążące wokół niej planety. Zespół badaczy przyjrzał się 24 gwiazdom podobnych do Słońca, w wieku co najmniej miliarda lat, obserwując zmiany ich jasności w czasie w zakresie rentgenowskim.

Z uwagi na fakt, że pochodzące z gwiazdy promieniowanie rentgenowskie odzwierciedla jej aktywność magnetyczną, obserwacje w tym zakresie mogą nam wiele powiedzieć o wysoko-energetycznym środowisku w pobliżu gwiazdy. W ramach nowych badań dane rentgenowskie z Chandry i XMM-Newton wykazały, że gwiazdy takie jak Słońce i jej mniej masywne kuzynki zaskakująco szybko znajdują równowagę po burzliwej młodości.

Powyższa wizja artystyczna przedstawia jedną z tych stosunkowo spokojnych, starszych gwiazd podobnych do Słońca oraz krążącą wokół niej planetę. Duży ciemny obszar to tzw. dziura koronalna, zjawisko związane z niskimi poziomami aktywności magnetycznej. U dołu  przedstawiono także zdjęcie jednego z obserwowanych obiektów, gwiazdy GH 176 oddalonej od nas o 30 lat świetlnych, której wiek szacuje się na 2 miliardy lat, wykonane za pomocą Chandry.

Aby zrozumieć jak szybko zmieniają się poziomy aktywności magnetycznej gwiazd astronomowie potrzebują szczegółowej wiedzy o wieku wielu różnych gwiazd. Uzyskanie tego typu danych to trudne zadanie, jednak najnowsze precyzyjne dane szacunkowe dotyczące wieku znajdują się chociażby w katalogach obserwacyjnych misji Kepler czy CoRoT. To właśnie te dane zostały wykorzystane w przypadku większości z badanych tu 24 gwiazd.

Astronomowie wiedzą, że większość gwiazd jest bardzo aktywna magnetycznie w młodości, co jest skutkiem szybkiego tempa ich rotacji. Gdy rotująca gwiazda stopniowo traci energię z czasem, zaczyna spowalniać tempo swojej rotacji, a poziom aktywności magnetycznej, a tym samym związanej z nią emisji promieniowania rentgenowskiego także zaczynają spadać.

Choć do końca nie wiadomo dlaczego starsze gwiazdy uspokajają się stosunkowo szybko, astronomowie rozważają różne teorie, które mogłyby tłumaczyć taki stan rzeczy. Jedna z możliwości mówi, że spadek tempa rotacji starszych gwiazd zachodzi szybciej niż w młodszych gwiazdach. Z kolei inna teoria mówi, że jasność w zakresie rentgenowskim spada szybciej w starszych, wolniej rotujących gwiazdach niż w ich młodszych kuzynkach.

Artykuł opisujący wyniki badań został zaakceptowany do publikacji w najnowszym wydaniu periodyku Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, i jest dostępny online.

Źródło: CfA

Komentarze

comments