Kredit:Röntgen:NASA/CXC/University of Colorado/T.Ayres; Optisk:Zdeněk Bardon/ESO
I mänsklighetens sökande efter liv utanför vårt solsystem, en av de bästa platserna forskare har övervägt är Alpha Centauri, ett system som innehåller de tre närmaste stjärnorna bortom vår sol.
En ny studie som har involverat övervakning av Alpha Centauri i mer än ett decennium av NASA:s Chandra X-ray Observatory ger uppmuntrande nyheter om en nyckelaspekt av planetarisk beboelighet. Det indikerar att alla planeter som kretsar kring de två ljusaste stjärnorna i Alpha Cen-systemet sannolikt inte stöts av stora mängder röntgenstrålning från sina värdstjärnor. Röntgenstrålar och relaterade rymdväderseffekter är dåliga för oskyddat liv, direkt genom höga strålningsdoser och indirekt genom att avlägsna planetariska atmosfärer (ett öde som tros ha drabbat Mars i vårt eget solsystem).
Alpha Centauri är ett trippelstjärnsystem som ligger drygt fyra ljusår, eller cirka 25 biljoner miles, från jorden. Även om detta är ett stort avstånd i terrestra termer, det är mycket närmare än de närmast närmaste solliknande stjärnorna.
"Eftersom det är relativt nära, Alpha Centauri-systemet ses av många som den bästa kandidaten att utforska efter tecken på liv, " sa Tom Ayres från University of Colorado Boulder. "Frågan är, kommer vi att hitta planeter i en miljö som främjar livet som vi känner det?"
Stjärnorna i Alpha Centauri-systemet inkluderar ett par som kallas "A" och "B, " (AB för kort) som kretsar relativt nära varandra. Alpha Cen A är en nästan tvilling av vår sol på nästan alla sätt, inklusive ålder, medan Alpha Cen B är något mindre och svagare men ändå ganska lik solen. Den tredje medlemmen, Alpha Cen C (även känd som Proxima), är en mycket mindre röd dvärgstjärna som färdas runt AB-paret i en mycket större omloppsbana som tar den mer än 10 tusen gånger längre bort från AB-paret än avståndet jord-sol. Proxima har för närvarande titeln som den stjärna som ligger närmast jorden, även om AB är en väldigt nära tvåa.
Chandra-data avslöjar att utsikterna för liv när det gäller nuvarande röntgenbombardement faktiskt är bättre runt Alpha Cen A än för solen, och Alpha Cen B går bara något sämre. Proxima, å andra sidan, är en typ av aktiv röd dvärgstjärna känd för att ofta sända ut farliga bloss av röntgenstrålning, och är sannolikt livsfientlig.
"Detta är mycket goda nyheter för Alpha Cen AB när det gäller möjligheten för möjligt liv på någon av deras planeter att överleva strålningsanfall från stjärnorna, " sade Ayres. "Chandra visar oss att livet borde ha en chans att slåss på planeter runt någon av dessa stjärnor."
Medan en anmärkningsvärd planet i jordstorlek har upptäckts runt Proxima, astronomer fortsätter att söka, utan framgång, för exoplaneter runt Alpha Cen A och B. Planetjakt runt dessa stjärnor har visat sig svårare nyligen på grund av parets omloppsbana, som har dragit de två ljusa stjärnorna nära varandra på himlen under det senaste decenniet.
För att hjälpa till att avgöra om Alpha Cens stjärnor är gästvänliga till livet, astronomer har bedrivit en långsiktig kampanj där Chandra har observerat systemets två huvudstjärnor ungefär var sjätte månad sedan 2005. Chandra är det enda röntgenobservatoriet som kan lösa AB under sin nuvarande nära omloppsbana, för att avgöra vilken stjärna som gör vad.
Dessa långtidsmätningar har fångat de fullständiga upp- och nedgångarna för AB:s röntgenaktivitet, analogt med solens 11-åriga solfläckscykel. De visar att alla planeter i den beboeliga zonen för A skulle få en lägre dos av röntgenstrålar, i genomsnitt, än liknande planeter runt solen. För följeslagare B är röntgendosen för planeter i beboelig zon högre än för solen, men bara med en faktor på cirka fem.
Som jämförelse får planeter i den beboeliga zonen runt Proxima en genomsnittlig dos av röntgenstrålar som är cirka 500 gånger större än jorden, och 50, 000 gånger större under ett stort bloss.
Förutom att belysa den möjliga beboeligheten för Alpha Cens planeter, Chandras röntgenhistoria av AB spelar in i teoretiska undersökningar av vår egen sols cykliska röntgenaktivitet. Att förstå detta är en nyckel till kosmiska faror som rymdväder, som kan påverka den teknologibelastade civilisationen här i vår hemvärld.
Tom Ayres presenterade dessa resultat vid det 232:e mötet av American Astronomical Society-mötet i Denver, Colorado, och några av dessa resultat publicerades i januari 2018 i Forskningsanteckningar från American Astronomical Society .