Астрономы давно поняли, что существует связь между магнитной активностью звезды и количеством рентгеновского излучения. Когда звезды молоды, они обладают магнитной активностью благодаря тому, что они подвергаются быстрому вращению. Но со временем звезды теряют энергию вращения, а их магнитные поля ослабевают. Одновременно с этим связанные с ними рентгеновские излучения также начинают снижаться.
Интересно, что эта связь между магнитной активностью звезды и рентгеновским излучением может быть средством для обнаружения потенциально обитаемых звездных систем. Поэтому международная команда, возглавляемая исследователями из Королевского университета в Белфасте, провела исследование, в котором они каталогизировали рентгеновскую активность 24 звезд, похожих на Солнце. При этом они смогли определить, насколько гостеприимны эти звездные системы для жизни.
Это исследование, озаглавленное «Улучшенные отношения возраст-активность для крутых звезд старше, чем год», недавно появилось в Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества, Во главе с Рэйчел Бут, аспирантом из Исследовательского центра астрофизики в Университете Королевы, Белфаст, команда использовала данные из рентгеновской обсерватории Чандра НАСА и XMM-Ньютона ЕКА, чтобы исследовать, как изменилась яркость рентгеновских лучей 24 звезд, похожих на Солнце через некоторое время.
Чтобы понять, как магнитная активность звезд (и, следовательно, рентгеновская активность) меняется с течением времени, астрономы требуют точных оценок возраста для многих различных звезд. В прошлом это было трудно, но благодаря такой миссии, как космическая обсерватория НАСА «Кеплер» и миссия ЕКА «Конвекция, вращение и планетарные транзиты» (CoRoT), в последние годы появились новые и точные оценки возраста.
Используя эти оценки возраста, Бут и ее коллеги использовали данные рентгеновской обсерватории Чандра и обсерватории XMM-Newton для изучения 24 ближайших звезд. Все эти звезды были по массе похожи на наше Солнце (желтая карликовая звезда главной последовательности G-типа) 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 обнаруживаемой рентгеновской светимостью и используем их для калибровки зависимости возраста от активности. Мы находим связь между звездной рентгеновской светимостью, нормированной по площади поверхности звезды, и возрастом, который круче, чем отношения, найденные для более молодых звезд… »
Короче говоря, из 24 звезд в их выборке команда обнаружила, что у 14 были рентгеновские излучения, которые были различимы. Из них они смогли рассчитать возраст звезды и определить, что существует связь между их долголетием и светимостью. В конечном итоге это продемонстрировало, что такие звезды, как наше Солнце, вероятно, испускают менее высокоэнергетическое излучение, поскольку их возраст превышает 1 миллиард лет.
И хотя причина этого не совсем ясна, астрономы в настоящее время изучают различные возможные причины. Одна возможность 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 уменьшается быстрее для более старых, более медленно вращающихся звезд, чем для более молодых и более быстрых.
Независимо от причины, связь между возрастом звезды и ее рентгеновским излучением может предоставить астрономам и охотникам за экзопланетами еще один инструмент для измерения возможной обитаемости системы. Везде, где можно найти звезду G-типа или K-типа, знание возраста звезды может помочь наложить ограничения на потенциальную пригодность для жизни любых планет, которые вращаются вокруг нее.
