Den här illustrationen visar en röd dvärgstjärna som kretsar runt av en hypotetisk exoplanet. Röda dvärgar tenderar att vara magnetiskt aktiva, uppvisar gigantiska bågformiga prominenser och en mängd mörka solfläckar. Röda dvärgar bryter också ut med intensiva flammor som kan ta bort en närliggande planets atmosfär med tiden, eller göra ytan ogästvänlig för livet som vi känner det. Genom att utvinna data från rymdfarkosten Galaxy Evolution Explorer, ett team av astronomer identifierade dussintals bloss med olika varaktigheter och styrkor. Teamet mätte händelser med mindre total energi än många tidigare upptäckta flammor från röda dvärgar. Detta är viktigt eftersom även om de individuellt är mindre energiska och därför mindre livsfientliga, mindre uppblossningar kan vara mycket mer frekventa och lägga till över tid för att ge en kumulativ effekt på en kretsande planet. Kredit:NASA, ESA, och G. Bacon (STScI)
Coola dvärgstjärnor är heta mål för exoplanetjakt just nu. Upptäckten av planeter i de beboeliga zonerna i TRAPPIST-1- och LHS 1140-systemen, till exempel, tyder på att världar i jordstorlek kan kretsa runt miljarder röda dvärgstjärnor, den vanligaste typen av stjärna i vår galax. Men, som vår egen sol, många av dessa stjärnor bryter ut med intensiva flammor. Är röda dvärgar verkligen lika vänliga mot livet som de verkar, eller gör dessa blossar ytorna på alla planeter som kretsar omkring ogästvänliga?
För att ta itu med denna fråga, ett team av forskare har finkammat 10 år av ultravioletta observationer av rymdfarkosten Galaxy Evolution Explorer (GALEX) och letat efter snabba ökningar av stjärnors ljusstyrka på grund av flammor. Fläckar avger strålning över en bred våglängd, med en betydande bråkdel av deras totala energi som frigörs i de ultravioletta banden där GALEX observerade. På samma gång, de röda dvärgarna från vilka blossarna uppstår är relativt svaga i ultraviolett ljus. Denna kontrast, kombinerat med tidsupplösningen för GALEX-detektorerna, gjorde det möjligt för teamet att mäta händelser med mindre total energi än många tidigare upptäckta flare. Detta är viktigt eftersom även om de individuellt är mindre energiska och därför mindre livsfientliga, mindre bloss kan vara mycket mer frekventa och lägga till över tid för att skapa en ogästvänlig miljö.
"Tänk om planeter ständigt badas av dessa mindre, men ändå betydande, blossar?" frågade Scott Fleming från Space Telescope Science Institute (STScI) i Baltimore, Maryland. "Det kan finnas en kumulativ effekt."
För att upptäcka och noggrant mäta dessa bloss, teamet var tvungen att dela upp GALEX-data i mycket hög tidsupplösning. Från bilder med exponeringstider på nästan en halvtimme, laget kunde avslöja stjärnvariationer som bara varade några sekunder.
Första författare Chase Million of Million Concepts i State College, Pennsylvania, ledde ett projekt kallat gPhoton som bearbetade mer än 100 terabyte av GALEX-data som hölls på Mikulski Archive for Space Telescopes (MAST), belägen vid STScI. Teamet använde sedan anpassad programvara som utvecklats av Million och Clara Brasseur (STScI) för att söka efter flera hundra röda dvärgstjärnor och upptäckte dussintals bloss.
"Vi har hittat dvärgstjärnebloss i hela området som vi förväntade oss att GALEX skulle vara känsligt för, från små små bloss som varar några sekunder, till monsterflammor som gör en stjärna hundratals gånger ljusare i några minuter, sa Million.
De blossar som GALEX upptäckte liknar i styrka de bloss som produceras av vår egen sol. Dock, eftersom en planet skulle behöva kretsa mycket närmare en kyla, röd dvärgstjärna för att upprätthålla en temperatur som är vänlig för livet som vi känner det, sådana planeter skulle utsättas för mer av en flammas energi än jorden.
Stora bloss kan ta bort en planets atmosfär. Starkt ultraviolett ljus från flammor som tränger in på en planets yta kan skada organismer eller förhindra att liv uppstår.
För närvarande, Teammedlemmarna Rachel Osten (STScI) och Brasseur undersöker stjärnor som observerats av både GALEX- och Kepler-uppdragen för att leta efter liknande bloss. Teamet räknar med att så småningom hitta hundratusentals bloss som gömmer sig i GALEX -data.
"Dessa resultat visar värdet av ett undersökningsuppdrag som GALEX, som startade för att studera utvecklingen av galaxer över kosmisk tid och nu har en inverkan på studiet av närliggande beboeliga planeter, "sa Don Neill, forskare vid Caltech i Pasadena, Kalifornien, som ingick i GALEX-samarbetet. "Vi förutsåg inte att GALEX skulle användas för exoplaneter när uppdraget utformades."
Nya och kraftfulla instrument som rymdteleskopet James Webb, planerad att lanseras 2018, kommer i slutändan att behövas för att studera atmosfärer hos planeter som kretsar kring närliggande röda dvärgstjärnor och söka efter tecken på liv. Men när forskare ställer nya frågor om kosmos, arkiv med data från tidigare projekt och uppdrag, som de som hölls på MAST, fortsätta att producera spännande nya vetenskapliga resultat.
Dessa resultat presenterades på en presskonferens vid ett möte med American Astronomical Society i Austin, Texas.
GALEX-uppdraget, som slutade 2013 efter mer än ett decennium av att skanna himlen i ultraviolett ljus, leddes av forskare vid Caltech. NASAs Jet Propulsion Laboratory, även i Pasadena, Kalifornien, skötte uppdraget och byggde det vetenskapliga instrumentet. JPL hanteras av Caltech för NASA.
