GALEX Revela Que Las Llamaradas Pueden Amenazar La Habitabilidad De Los Planetas Cerca De Las Enanas Rojas

Una nueva investigación muestra que las llamaradas pueden amenazar la habitabilidad del planeta cerca de las enanas rojas

Esta ilustración muestra una estrella enana roja orbitada por un exoplaneta hipotético. Créditos: NASA / ESA / G. Tocino (STScI)

Usando 10 años de observaciones ultravioleta por NASA Nave espacial Galaxy Evolution Explorer (GALEX), los astrónomos examinan la habitabilidad de los planetas cerca de las enanas rojas.

Las estrellas enanas frías son objetivos candentes para exoplaneta cazando ahora mismo. Los descubrimientos de planetas en las zonas habitables de los sistemas TRAPPIST-1 y LHS 1140, por ejemplo, sugieren que mundos del tamaño de la Tierra podrían rodear miles de millones de estrellas enanas rojas, el tipo de estrella más común en nuestra galaxia. Pero, como nuestro propio sol, muchas de estas estrellas hacen erupción con llamaradas intensas. ¿Son las enanas rojas realmente tan amigables con la vida como parecen, o estas llamaradas hacen que las superficies de los planetas en órbita sean inhóspitas?

Para abordar esta pregunta, un equipo de científicos ha peinado 10 años de observaciones ultravioleta de la nave espacial Galaxy Evolution Explorer (GALEX) de la NASA en busca de aumentos rápidos en el brillo de las estrellas debido a las llamaradas. Las llamaradas emiten radiación en una amplia franja de longitudes de onda, y una fracción significativa de su energía total se libera en las bandas ultravioleta donde GALEX observó. Al mismo tiempo, las enanas rojas de las que surgen las llamaradas son relativamente tenues en ultravioleta. Este contraste, combinado con la sensibilidad de los detectores GALEX a los cambios rápidos, permitió al equipo medir eventos con menos energía total que muchas erupciones detectadas anteriormente. Esto es importante porque, aunque individualmente son menos enérgicos y, por lo tanto, menos hostiles a la vida, las erupciones más pequeñas pueden ser mucho más frecuentes y acumularse con el tiempo para crear un entorno inhóspito.

“¿Qué pasa si los planetas están constantemente bañados por estas llamaradas más pequeñas, pero aún significativas?” preguntó Scott Fleming del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore. “Podría haber un efecto acumulativo”.

Para detectar y medir con precisión estas erupciones, el equipo tuvo que analizar los datos en intervalos de tiempo muy cortos. A partir de imágenes con tiempos de exposición de casi media hora, el equipo pudo revelar variaciones estelares que duraron solo unos segundos.

El primer autor, Chase Million of Million Concepts en State College, Pensilvania, dirigió un proyecto llamado gPhoton que reprocesó más de 100 terabytes de datos GALEX almacenados en el Archivo Mikulski para Telescopios Espaciales (MAST), ubicado en el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial. Luego, el equipo utilizó un software personalizado desarrollado por Million y Clara Brasseur, también en el instituto, para buscar varios cientos de estrellas enanas rojas, y detectaron docenas de llamaradas.

“Hemos encontrado destellos de estrellas enanas en todo el rango al que esperábamos que GALEX fuera sensible, desde pequeños destellos de bebés que duran unos segundos, hasta destellos monstruosos que hacen que una estrella sea cientos de veces más brillante durante unos minutos”, dijo Million. .

Las llamaradas detectadas por GALEX son similares en fuerza a las llamaradas producidas por nuestro propio sol. Sin embargo, debido a que un planeta tendría que orbitar mucho más cerca de una estrella enana roja fría para mantener una temperatura amigable con la vida tal como la conocemos, tales planetas estarían sujetos a más energía de una llamarada que la Tierra.

Las grandes llamaradas pueden destruir la atmósfera de un planeta. La fuerte luz ultravioleta de las llamaradas que penetra en la superficie de un planeta podría dañar a los organismos o evitar que surja la vida.

Actualmente, los miembros del equipo Rachel Osten y Brasseur están examinando estrellas observadas por las misiones GALEX y Kepler para buscar destellos similares. El equipo espera encontrar eventualmente cientos de miles de bengalas ocultas en los datos de GALEX.

“Estos resultados muestran el valor de una misión de estudio como GALEX, que fue instigada para estudiar la evolución de las galaxias a lo largo del tiempo cósmico y ahora está teniendo un impacto en el estudio de los planetas habitables cercanos”, dijo Don Neill, científico investigador de Caltech en Pasadena. , que formó parte de la colaboración GALEX. “No anticipamos que GALEX se usaría para exoplanetas cuando se diseñó la misión”.

Nuevos y poderosos instrumentos como el de la NASA Telescopio espacial James Webb , cuyo lanzamiento está previsto para 2018, será necesario en última instancia para estudiar las atmósferas de los planetas que orbitan alrededor de estrellas enanas rojas cercanas y buscar signos de vida. Pero a medida que los investigadores plantean nuevas preguntas sobre el cosmos, los archivos de datos de proyectos y misiones anteriores, como los que se llevaron a cabo en MAST, continúan produciendo nuevos y emocionantes resultados científicos.

Estos resultados se presentaron en una conferencia de prensa en una reunión de la American Astronomical Society en Austin, Texas.

TÍTULO: Búsqueda de bengalas en datos GALEX con gPhoton

CUERPO ABSTRACTO: Resumen (2.250 caracteres máximos):
La nave espacial Galaxy Evolution Explorer (GALEX) observó una gran fracción del cielo en dos bandas ultravioleta utilizando detectores de placas de microcanales con resoluciones de tiempo de menos de diez milisegundos. La base de datos gPhoton de eventos de fotones calibrados GALEX en MAST ha permitido recientemente una búsqueda exhaustiva de este conjunto de datos heredados para determinar la variabilidad astrofísica en cadencias más cortas que el período orbital de la nave espacial. (https://archive.stsci.edu/prepds/gphoton/) Exploramos técnicas para extraer datos a nivel de fotones para determinar la variabilidad en escalas de tiempo de segundos a minutos con énfasis en las llamaradas de estrellas enanas, que se pueden probar a energías más bajas y más cortas duraciones con gPhoton que en encuestas anteriores. Presentamos los primeros resultados de una búsqueda sistemática de tales eventos.

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