Astronomer har lenge forstått at det er en kobling mellom en stjernes magnetiske aktivitet og mengden røntgenstråler den avgir. Når stjerner er små, er de magnetisk aktive, på grunn av det faktum at de gjennomgår rask rotasjon. Men over tid mister stjernene rotasjonsenergi og magnetfeltene deres svekkes. Samtidig begynner også de tilknyttede røntgenutslippene å synke.
Interessant nok kan dette forholdet mellom en stjernes magnetiske aktivitet og røntgenutslipp være et middel for å finne potensielt beboelige stjernesystemer. Derfor et internasjonalt team ledet av forskere fra Queen's University Belfast gjennomførte en studie der de katalogiserte røntgenaktiviteten til 24 sollignende stjerner. På den måten kunne de bestemme hvor gjestfrie disse stjernersystemene kunne være for livet.
Denne studien, med tittelen “Et forbedret aldersaktivitetsforhold for kule stjerner eldre enn et Gigayear”, dukket nylig opp i Månedlige merknader fra Royal Astronomical Society. Ledet av Rachel Booth, en doktorgradsstudent fra Astrophysics Research Center ved Queen's University Belfast, brukte teamet data fra NASAs Chandra X-ray Observatory og ESAs XMM-Newton for å undersøke hvordan røntgenlysstyrken til 24 sollignende stjerner endret seg over tid.
For å forstå hvordan stjernemagnetisk aktivitet (og dermed røntgenaktivitet) endrer seg over tid, krever astronomer nøyaktige aldersvurderinger for mange forskjellige stjerner. Dette har vært vanskelig tidligere, men takket være oppdrag som NASAs Kepler Space Observatory og ESAs Convection, Rotation and planetary Transits (CoRoT) -oppdrag, har nye og presise aldersestimater blitt tilgjengelige de siste årene.
Ved å bruke disse aldersestimatene, stolte Booth og hennes kolleger på data fra røntgenobservatoriet Chandra og obervatoriet XMM-Newton for å undersøke 24 stjerner i nærheten. Disse stjernene var lik masse i vår sol (vår gule dvergstjerne i G-type) og minst 1 milliard år gammel. Fra dette slo de fast at det var en klar kobling mellom stjernens alder og røntgenutslippene deres. Som de oppgir i studien:
"Vi finner 14 stjerner med påvisbare røntgenlys-lysstyrker og bruker disse til å kalibrere aldersaktivitetsforholdet. Vi finner en sammenheng mellom stjernens røntgenlysstyrke, normalisert av stjernens overflate, og alder som er brattere enn forholdene som er funnet for yngre stjerner ... ”
Kort sagt, av de 24 stjernene i prøven, fant teamet at 14 hadde røntgenutslipp som var synlige. Fra disse klarte de å beregne stjernens alder og bestemme at det var et forhold mellom deres levetid og lysstyrke. Til syvende og sist demonstrerte dette at stjerner som sola vår sannsynligvis vil avgi mindre høyeenergi-stråling når de overstiger 1 milliard år.
Og selv om årsaken til dette ikke er helt klar, undersøker astronomer for tiden forskjellige mulige årsaker. En mulighet er at for eldre stjerner skjer reduksjonen i spinnhastighet raskere enn for yngre stjerner. En annen mulighet er at røntgenlysstyrken synker raskere for eldre, saktere roterende stjerner enn for yngre, raskere.
Uansett årsak kan forholdet mellom en stjerners alder og røntgenutslipp gi astronomer og eksoplanettjegere et annet verktøy for å måle muligheten for et system. Uansett hvor en G-type eller K-type stjerne er å finne, kan det å vite stjernens alder bidra til å plassere begrensninger for potensielle beboelighet for planeter som går i bane rundt den.
