Questa illustrazione mostra una stella nana rossa orbitata da un ipotetico esopianeta. Le nane rosse tendono ad essere magneticamente attive, mostrando gigantesche protuberanze ad arco e una ricchezza di macchie solari scure. Anche le nane rosse eruttano con intensi brillamenti che potrebbero col tempo spogliare l'atmosfera di un pianeta vicino, o rendere la superficie inospitale alla vita come la conosciamo. Estraendo i dati dalla navicella spaziale Galaxy Evolution Explorer, un team di astronomi ha identificato dozzine di brillamenti con una gamma di durate e intensità. Il team ha misurato gli eventi con meno energia totale rispetto a molti brillamenti precedentemente rilevati da nane rosse. Questo è importante perché, sebbene individualmente meno energico e quindi meno ostile alla vita, razzi più piccoli potrebbero essere molto più frequenti e sommarsi nel tempo per produrre un effetto cumulativo su un pianeta in orbita. Credito:NASA, ESA, e G. Bacon (STScI)
Le stelle nane fredde sono bersagli caldi per la caccia agli esopianeti in questo momento. Le scoperte di pianeti nelle zone abitabili dei sistemi TRAPPIST-1 e LHS 1140, Per esempio, suggeriscono che mondi delle dimensioni della Terra potrebbero circondare miliardi di stelle nane rosse, il tipo di stella più comune nella nostra galassia. Ma, come il nostro sole, molte di queste stelle eruttano con intensi bagliori. Le nane rosse sono davvero così amichevoli con la vita come sembrano, o questi brillamenti rendono inospitali le superfici di qualsiasi pianeta orbitante?
Per rispondere a questa domanda, un team di scienziati ha setacciato 10 anni di osservazioni nell'ultravioletto della navicella spaziale Galaxy Evolution Explorer (GALEX) alla ricerca di rapidi aumenti della luminosità delle stelle dovuti ai brillamenti. I flare emettono radiazioni su un'ampia gamma di lunghezze d'onda, con una frazione significativa della loro energia totale rilasciata nelle bande ultraviolette in cui GALEX ha osservato. Allo stesso tempo, le nane rosse da cui sorgono i bagliori sono relativamente deboli nell'ultravioletto. Questo contrasto, combinato con la risoluzione temporale dei rivelatori GALEX, ha permesso al team di misurare eventi con meno energia totale rispetto a molti brillamenti precedentemente rilevati. Questo è importante perché, sebbene individualmente meno energico e quindi meno ostile alla vita, razzi più piccoli potrebbero essere molto più frequenti e sommarsi nel tempo per produrre un ambiente inospitale.
"E se i pianeti fossero costantemente bagnati da questi più piccoli, ma comunque significativo, razzi?" ha chiesto Scott Fleming dello Space Telescope Science Institute (STScI) di Baltimora, Maryland. "Potrebbe esserci un effetto cumulativo".
Per rilevare e misurare con precisione questi bagliori, il team ha dovuto suddividere i dati GALEX in una risoluzione temporale molto elevata. Da immagini con tempi di esposizione di quasi mezz'ora, il team è stato in grado di rivelare variazioni stellari della durata di pochi secondi.
Primo autore Chase Million of Million Concepts in State College, Pennsylvania, ha guidato un progetto chiamato gPhoton che ha rielaborato più di 100 terabyte di dati GALEX conservati presso il Mikulski Archive for Space Telescopes (MAST), con sede presso STScI. Il team ha quindi utilizzato un software personalizzato sviluppato da Million e Clara Brasseur (STScI) per cercare diverse centinaia di nane rosse e ha rilevato dozzine di brillamenti.
"Abbiamo trovato brillamenti di stelle nane nell'intera gamma a cui ci aspettavamo che GALEX fosse sensibile, da piccoli bagliori che durano pochi secondi, a bagliori mostruosi che rendono una stella centinaia di volte più luminosa per pochi minuti, " ha detto Milione.
I brillamenti rilevati da GALEX sono di intensità simile ai brillamenti prodotti dal nostro sole. Però, perché un pianeta dovrebbe orbitare molto più vicino a un freddo, stella nana rossa per mantenere una temperatura favorevole alla vita come la conosciamo, tali pianeti sarebbero soggetti a più energia di un bagliore rispetto alla Terra.
Grandi brillamenti possono distruggere l'atmosfera di un pianeta. La forte luce ultravioletta dei brillamenti che penetra sulla superficie di un pianeta potrebbe danneggiare gli organismi o impedire il sorgere della vita.
Attualmente, i membri del team Rachel Osten (STScI) e Brasseur stanno esaminando le stelle osservate dalle missioni GALEX e Kepler per cercare brillamenti simili. Il team prevede di trovare alla fine centinaia di migliaia di razzi nascosti nei dati GALEX.
"Questi risultati mostrano il valore di una missione di indagine come GALEX, che è stato istigato per studiare l'evoluzione delle galassie nel tempo cosmico e sta ora avendo un impatto sullo studio dei pianeti abitabili vicini, " disse Don Neill, ricercatore al Caltech di Pasadena, California, che faceva parte della collaborazione GALEX. "Non avevamo previsto che GALEX sarebbe stato utilizzato per gli esopianeti quando è stata progettata la missione".
Strumenti nuovi e potenti come il James Webb Space Telescope, previsto per il lancio nel 2018, alla fine sarà necessario studiare le atmosfere dei pianeti in orbita attorno a stelle nane rosse vicine e cercare segni di vita. Ma mentre i ricercatori pongono nuove domande sul cosmo, archivi di dati di progetti e missioni passate, come quelli tenuti al MAST, continuare a produrre nuovi entusiasmanti risultati scientifici.
Questi risultati sono stati presentati in una conferenza stampa durante un incontro dell'American Astronomical Society ad Austin, Texas.
La missione GALEX, che si è conclusa nel 2013 dopo più di un decennio di scansione dei cieli alla luce ultravioletta, è stato guidato da scienziati del Caltech. Laboratorio di propulsione a getto della NASA, anche a Pasadena, California, gestito la missione e costruito lo strumento scientifico. JPL è gestito da Caltech per la NASA.
