Самый распространенный тип звезд в галактике - красная карликовая звезда. Ни одна из этих маленьких тусклых звезд не может быть видна с Земли невооруженным глазом, но они могут излучать вспышки, намного более мощные, чем все, что излучает наше Солнце. Два астронома, использующие космический телескоп Хаббла, увидели, что красная карликовая звезда испускает мощный тип вспышки, называемый супер вспышкой. Это плохая новость для любых планет в так называемых обитаемых зонах этих звезд.
Красные карлики составляют около 75% звезд в Млечном Пути, поэтому они, вероятно, содержат много экзопланет. На самом деле, ученые считают, что большинство планет, которые находятся в обитаемых зонах, вращаются вокруг красных карликов. Но чем больше астрономы наблюдают за этими звездами, тем больше они осознают, насколько хаотичным и энергичным он может быть в их окрестностях. Это означает, что нам, возможно, придется переосмыслить, что означает обитаемая зона.
«Когда я осознал огромное количество света, излучаемого супер вспышкой, я некоторое время сидел и смотрел на экран своего компьютера, просто думая:« Вау! »- Парке Лойд, Университет штата Аризона.
Два астронома из Университета Аризоны наблюдали за молодыми звездами красных карликов в рамках программы под названием HAZMAT, или «Обитаемые зоны и активность дварфов во времени». HAZMAT использует космический телескоп Хаббл для съемки звезд красных карликов на трех разных этапах их жизни: молодой, средний и старый. HAZMAT фокусировался на ультрафиолетовом излучении, исходящем от звезд, той части электромагнитного спектра, в которой эти звезды наиболее активны. Их результаты подробно изложены в новой статье.
«Звезды красного карлика являются самыми маленькими, самыми распространенными и самыми долгоживущими звездами в галактике», - говорит Евгения Школьник, доцент Школы исследования Земли и космоса АГУ и главный исследователь программы HAZMAT. «Кроме того, мы считаем, что большинство звезд красных карликов имеют системы планет, вращающихся вокруг них».
Астрономы считают, что супер вспышки, исходящие от звезд красных карликов, вызваны их магнитными полями. Известно, что у некоторых красных карликовых звезд магнитные поля намного сильнее, чем у более крупных звезд, возможно потому, что красные карлики вращаются намного быстрее, чем более крупные звезды. Когда звезда вращается, ее магнитные поля могут запутаться. Если это запутывание становится слишком интенсивным, линии магнитного поля ломаются, а затем воссоединяются, вызывая мощный всплеск ультрафиолетовой энергии, супер вспышки.
Возраст звезды является частью явления супер вспышки. Младшие звезды, особенно те, кто прожил первые сто миллионов лет своей жизни, проявляют большую вспыхивающую активность, чем звезды среднего и старшего возраста. И возможно, что эта вспышка происходит ежедневно.
«Это означает, что мы смотрим на вспышки, происходящие каждый день или даже несколько раз в день». - Парке Лойд, Университет штата Аризона.
Парке Лойд, постдокторский исследователь в Университете штата Аризона, является ведущим автором статьи. Он сказал: «Когда я осознал огромное количество света, излучаемого супер вспышкой, я некоторое время сидел и смотрел на экран своего компьютера, просто думая:« Вау ».
«Сбор данных о молодых красных карликах был особенно важен, потому что мы подозревали, что эти звезды будут совсем неуправляемыми в молодости, то есть в первые сто миллионов лет после их образования», - сказал Лойд.
Лойд добавил: «Большинству потенциально обитаемых планет в нашей галактике пришлось выдерживать интенсивные вспышки, подобные тем, которые мы наблюдали в какой-то момент своей жизни. Это отрезвляющая мысль. Вопрос в том, может ли жизнь выжить?
Молодые красные карлики излучают так много энергии, что их супер вспышки достаточно мощны, чтобы разрушить атмосферу любых планет в их обитаемых зонах. Многие из этих планет могут быть привязаны к своей красной карликовой звезде, еще одно условие, которое делает жизнь на этих экзопланетах очень сложной перспективой. Но поскольку большинство обитаемых в нашей галактике экзопланет в зоне обитания вращаются вокруг красных карликов, важно изучить взаимодействие между планетой и звездой.
«Цель программы HAZMAT - понять обитаемость планет вокруг звезд с низкой массой», - объясняет Школьник. «Эти маломассивные звезды очень важны для понимания атмосфер планет». Ультрафиолетовое излучение может изменить химию в атмосфере планеты или потенциально удалить эту атмосферу.
«Вспышки, как мы наблюдали, способны оторвать атмосферу от планеты. Но это не обязательно означает гибель и уныние для жизни на планете ». - Парке Лойд, Университет Аризоны.
Новое исследование представляет данные только из первой части программы HAZMAT. Он сфокусирован на частоте вспышек молодых красных карликов, возраст которых составляет около 40 миллионов лет. Эти звезды намного более энергичны и хаотичны, чем их более старые коллеги. Они вспыхивают с большей частотой и энергией, чем звезды, подобные нашему Солнцу.
Примерно за сто лет наблюдения нашего собственного Солнца мы стали свидетелями лишь пары вспышек, которые даже приблизились к энергии супер вспышек красного карлика. И два астронома наблюдали этих красных карликов только в течение 10 часов. За это время они наблюдали 18 отдельных вспышек, гораздо более мощных, чем то, что может произвести наше Солнце, с самой мощной из них, получившей название «Hazflare», в 30 раз более мощных, чем когда-либо видел Хаббл.
«С Солнцем у нас есть сто лет хороших наблюдений», - говорит Лойд. «И в то время мы видели одну, может быть, две вспышки, энергия которых приближается к энергии супер вспышки. В результате наблюдений Хаббла за этими молодыми звездами, потраченными чуть меньше, чем за день, мы поймали супер вспышку. Это означает, что мы смотрим на супер вспышки, происходящие каждый день или даже несколько раз в день ».
Итак, как ежедневная сверхсветовая активность повлияет на потенциал жизни на этих планетах? Лойд неуверен. «Вспышки, как мы наблюдали, способны оторвать атмосферу от планеты. Но это не обязательно означает гибель и уныние для жизни на планете. Это может быть другая жизнь, чем мы себе представляем. Или могут быть другие процессы, которые могут пополнить атмосферу планеты. Это, конечно, суровые условия, но я бы не стал называть это стерильной средой ».
«Я не думаю, что мы точно знаем, так или иначе, населяют ли планеты, вращающиеся вокруг красных карликов, но думаю, время покажет». - Евгения Школьник, Аризонский государственный университет.
Несмотря на это открытие, на планетах, вращающихся вокруг красных карликов, может быть серебряная подкладка для жизни. Одна из причин, по которой красные карлики настолько тусклые, заключается в том, что они живут долго. На самом деле, красные карлики могут существовать триллионы лет. Это означает, что экзопланеты в обитаемой зоне молодых карликов могут начать бурно, но долговечность их принимающей звезды может работать на пользу жизни.
Следующая часть программы HAZMAT будет наблюдать за звездами в их промежуточном возрасте, когда ожидается, что эта факельная деятельность успокоится. После этого этапа HAZMAT будет наблюдать красных карликов в старости. Это поможет астрономам понять, как со временем развиваются красные карлики и радиационная среда вокруг них и их планет. По мере того как сжигание сжигается, перспективы для жизни могут улучшиться.
«У них просто есть гораздо больше возможностей для жизни, учитывая их долголетие», - говорит Школьник. «Я не думаю, что мы точно знаем, так или иначе, населяют ли планеты, вращающиеся вокруг красных карликов, но думаю, время покажет».
- Пресс-релиз Университета штата Аризона: «Астрономы АГУ поймали звезду красного карлика в результате вспышки супер-вспышки»
- Научно-исследовательская работа: HAZMAT. Внутривенно Вспышки и суперскорости на молодых звездах в далеком ультрафиолете
- Википедия Запись: Красный гном
- Пресс-релиз НАСА: «Супер вспышки с планет Империла со звездами молодых красных карликов»
- Пресс-релиз НАСА: «Вспышки могут угрожать обитаемости планеты рядом с красными гномами»
