Η NASA βρίσκει αμυδρά νεαρά αστέρια στις ακτίνες Χ εκπληκτικά γρήγορα – Επιστήμη της NASA

Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι τα νεαρά αστρικά ξαδέρφια του Ήλιου μας ηρεμούν και εξασθενούν πιο γρήγορα στην έξοδο ακτίνων Χ από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως, σύμφωνα με μια νέα μελέτη που χρησιμοποιεί το Παρατηρητήριο ακτίνων Χ Chandra της NASA. Μια εργασία που περιγράφει τα αποτελέσματα που δημοσιεύτηκε τη Δευτέρα στο The Astrophysical Journal.

Σε αντίθεση με τη νέα ταινία «Project Hail Mary», αυτή η ησυχία των νεαρών αστεριών είναι ένα όφελος για τις προοπτικές για ζωή σε πλανήτες που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από αυτά τα αστέρια – όχι μια απειλή.

Οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν το Chandra και άλλα τηλεσκόπια για να παρακολουθήσουν πόσο ισχυρή ακτινοβολία από νεαρά αστέρια – συχνά με τη μορφή επικίνδυνων ακτίνων Χ – μπορεί να χτυπήσει τους πλανήτες που τα περιβάλλουν. Δεν ήξεραν, ωστόσο, πόσο καιρό συνεχίστηκε αυτό το μπαράζ υψηλής ενέργειας.

Αυτή η τελευταία μελέτη εξέτασε οκτώ σμήνη αστεριών ηλικίας μεταξύ 45 και 750 εκατομμυρίων ετών. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα αστέρια που μοιάζουν με τον Ήλιο σε αυτά τα σμήνη απελευθέρωσαν μόνο περίπου το ένα τέταρτο έως το ένα τρίτο των ακτίνων Χ που περίμεναν.

“Ενώ η επιστημονική φαντασία — όπως τα μικρόβια στο Project Hail Mary — φαντάζεται εξωγήινη ζωή που μειώνει την αστρική παραγωγή καταναλώνοντας την ενέργειά της, οι πραγματικές μας παρατηρήσεις αποκαλύπτουν μια φυσική “ηρεμία” νεαρών αστεριών που μοιάζουν με τον Ήλιο στις ακτίνες Χ. φως, αλλά επειδή η εσωτερική τους παραγωγή μαγνητικών πεδίων γίνεται λιγότερο αποτελεσματική.â€

Στην πραγματικότητα, αυτή η ηρεμία θα μπορούσε να είναι ένα όφελος για το σχηματισμό ζωής σε πλανήτες γύρω από αστέρια που είναι νεότερες εκδοχές του δικού μας Ήλιου. (Ο Ήλιος μας είναι περίπου 4,6 δισεκατομμυρίων ετών, τόσο σημαντικά μεγαλύτερος από τα αστρικά ξαδέρφια σε αυτή τη μελέτη.) Αυτό συμβαίνει επειδή μεγάλες ποσότητες ακτίνων Χ μπορούν να διαβρώσουν την ατμόσφαιρα ενός πλανήτη και να αποτρέψουν το σχηματισμό μορίων απαραίτητα για την οργανική ζωή όπως την ξέρουμε. Κατά μέσο όρο, αστέρια ηλικίας τριών εκατομμυρίων ετών με μάζα ίση με τον Ήλιο παράγουν περίπου χίλιες φορές περισσότερες ακτίνες Χ από τον σημερινό Ήλιο. Εν τω μεταξύ, τα αστέρια ηλιακής μάζας ηλικίας 100 εκατομμυρίων ετών είναι περίπου 40 φορές φωτεινότερα στις ακτίνες Χ από τον σημερινό Ήλιο.

«Είναι πιθανό να οφείλουμε την ύπαρξή μας στον Ήλιο μας να κάνει το ίδιο πράγμα, πριν από αρκετά δισεκατομμύρια χρόνια, που βλέπουμε αυτά τα νεαρά αστέρια να κάνουν τώρα», είπε ο συν-συγγραφέας Vladimir Airapetian του Κέντρου Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA στο Greenbelt του Μέριλαντ. «Αυτή η εξασθένιση του πραγματικού κόσμου απηχεί τη δραματική αστρική αλλαγή στη μυθοπλασία, αλλά μπορεί να είναι ακόμα πιο συναρπαστική επειδή αναδεικνύει την πραγματική ιστορία του δικού μας Ήλιου».

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα αστέρια με περίπου την ίδια μάζα με τον Ήλιο ηρεμούσαν σχετικά γρήγορα –μετά από μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια– ενώ αυτά με μικρότερη μάζα διατήρησαν τα υψηλά επίπεδα εκπομπής ακτίνων Χ για περισσότερο. Σε συνδυασμό με τη μείωση της ενέργειας των ακτίνων Χ και την εξαφάνιση των ενεργητικών σωματιδίων, τα αστέρια μεγέθους του Ήλιου είναι προφανώς πιο κατάλληλα για να φιλοξενήσουν πλανήτες με ισχυρή ατμόσφαιρα και πιθανώς ανθισμένη ζωή από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως.

Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε επίσης δεδομένα από τον δορυφόρο Gaia της ESA (Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας) και δεδομένα ακτίνων Χ από την αποστολή ROSAT (ROentgen SATellite). Αυτά τα δεδομένα τους επέτρεψαν να αναγνωρίσουν τα αστέρια που ήταν μέλη των σμηνών (όχι αστέρια στο προσκήνιο ή στο φόντο). Για να μετρήσουν την έξοδο ακτίνων Χ από τα αστέρια, έκαναν νέες παρατηρήσεις Chandra σε πέντε σμήνη με ηλικίες μεταξύ 45 και 100 εκατομμυρίων ετών, επιπλέον χρησιμοποίησαν δεδομένα Chandra και ROSAT από αρχεία για τη μελέτη τριών παλαιότερων σμηνών ηλικίας μεταξύ 220 και 750 εκατομμυρίων ετών.

Οι αστρονόμοι δεν ήταν σε θέση να μελετήσουν την έξοδο ακτίνων Χ των άστρων σε αυτό το ηλικιακό εύρος πολύ πριν. Οι περισσότεροι αστρονόμοι έχουν βασιστεί σε αραιά δεδομένα και σε μια προκύπτουσα σχέση που προβλέπει την εκπομπή ακτίνων Χ που θα πρέπει να παράγουν τα νεαρά αστέρια με βάση την ηλικία και τους ρυθμούς περιστροφής τους. Τα παλαιότερα και πιο αργά περιστρεφόμενα αστέρια είναι συνήθως πιο αχνά στις ακτίνες Χ, αλλά η ομάδα διαπίστωσε ότι η έξοδος των ακτίνων Χ πέφτει περίπου 15 φορές πιο γρήγορα από ό,τι προβλέπει η προκύπτουσα σχέση κατά τη συγκεκριμένη εφηβική φάση.

«Μπορούμε να δούμε τον Ήλιο μας μόνο σε αυτό το στιγμιότυπο στο χρόνο, οπότε για να κατανοήσουμε πραγματικά το παρελθόν του πρέπει να κοιτάξουμε άλλα αστέρια με περίπου την ίδια μάζα», είπε ο συν-συγγραφέας Eric Feigelson, επίσης από το Penn State University. «Μελετώντας τις ακτίνες Χ από αστέρια ηλικίας εκατοντάδων εκατομμυρίων ετών, έχουμε συμπληρώσει ένα μεγάλο κενό στην κατανόηση της εξέλιξής τους».

Ενώ εξακολουθούν να ερευνούν την αιτία αυτής της πιο αργής από το αναμενόμενο δραστηριότητας, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η διαδικασία που δημιουργεί μαγνητικά πεδία σε αυτά τα αστέρια μπορεί να γίνει λιγότερο αποτελεσματική. Αυτό θα οδηγούσε στο να γίνουν τα αστέρια πιο ήσυχα στις ακτίνες Χ πιο γρήγορα, καθώς γερνούν. Οι ερευνητές θα συνεχίσουν να εξετάζουν αυτό και άλλες πιθανές αιτίες για την ταχεία εξασθένιση νεαρών αστεριών που μοιάζουν με τον Ήλιο.

Το Marshall Space Flight Center της NASA στο Huntsville της Αλαμπάμα διαχειρίζεται το πρόγραμμα Chandra. Το κέντρο ακτίνων Χ Chandra του Αστροφυσικού Παρατηρητηρίου Smithsonian ελέγχει τις επιστημονικές επιχειρήσεις από το Κέιμπριτζ της Μασαχουσέτης και τις πτητικές λειτουργίες από το Μπέρλινγκτον της Μασαχουσέτης.

Διαβάστε περισσότερα από το Παρατηρητήριο ακτίνων Χ Chandra της NASA

Μάθετε περισσότερα για το Παρατηρητήριο ακτίνων Χ Chandra και την αποστολή του εδώ:

https://science.nasa.gov/chandra

https://chandra.si.edu

Μέγκαν Γουάτζκε
Κέντρο ακτίνων Χ Chandra
Cambridge, Mass.
617-496-7998
mwatzke@cfa.harvard.edu

Τζόελ Γουάλας
Marshall Space Flight Center, Χάντσβιλ, Αλαμπάμα
256-544-0034
joel.w.walace@nasa.gov