لقد فهم الفلكيون منذ فترة طويلة أن هناك صلة بين النشاط المغناطيسي للنجم وكمية الأشعة السينية التي ينبعث منها. عندما تكون النجوم شابة ، تكون نشطة مغناطيسيًا ، لأنها تخضع لدوران سريع. لكن بمرور الوقت ، تفقد النجوم الطاقة الدورانية وتضعف مجالاتها المغناطيسية. في الوقت نفسه ، تبدأ انبعاثات الأشعة السينية المرتبطة بها في الانخفاض أيضًا.
من المثير للاهتمام أن هذه العلاقة بين النشاط المغناطيسي للنجم وانبعاثات الأشعة السينية يمكن أن تكون وسيلة للعثور على أنظمة النجوم التي يمكن أن تكون صالحة للسكن. ولهذا السبب أجرى فريق دولي بقيادة باحثين من جامعة كوينز بلفاست دراسة حيث قاموا بتصنيف نشاط الأشعة السينية لـ 24 نجمة تشبه الشمس. وبذلك ، تمكنوا من تحديد مدى مضياف هذه الأنظمة النجمية في الحياة.
ظهرت هذه الدراسة التي حملت عنوان "علاقة عمر-نشاط محسنة لنجوم باردة أقدم من غيغاير" مؤخرًا في الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية. بقيادة الفريق راشيل بوث ، طالبة دكتوراه من مركز أبحاث الفيزياء الفلكية بجامعة كوينز بلفاست ، استخدم الفريق بيانات من مرصد تشاندرا للأشعة السينية التابع لناسا ومن XMM-Newton التابع لوكالة الفضاء الأوروبية لدراسة كيفية تغير سطوع الأشعة السينية لـ 24 نجمة تشبه الشمس متأخر، بعد فوات الوقت.
لفهم كيف يتغير النشاط المغناطيسي النجمي (وبالتالي نشاط الأشعة السينية) بمرور الوقت ، يتطلب علماء الفلك تقييمات عمر دقيقة للعديد من النجوم المختلفة. كان هذا صعبًا في الماضي ، ولكن بفضل المهمة مثل مرصد الفضاء كيبلر التابع لوكالة ناسا ومهمة وكالة الفضاء الأوروبية والتناوب والحركة العابرة للكواكب (CoRoT) ، أصبحت التقديرات العمرية الجديدة والدقيقة متاحة في السنوات الأخيرة.
باستخدام هذه التقديرات العمرية ، اعتمدت بوث وزملاؤها على بيانات من مرصد تشاندرا للأشعة السينية و XMM-Newton obervatory لفحص 24 نجمة قريبة. كانت جميع هذه النجوم متشابهة في كتلتها مع شمسنا (تسلسل رئيسي نجم قزم أصفر من نوع G) وعمرها مليار سنة على الأقل. من هذا ، قرروا أن هناك صلة واضحة بين عمر النجم وانبعاثات الأشعة السينية الخاصة بهم. كما ذكروا في دراستهم:
"نجد 14 نجمة ذات لمعان بالأشعة السينية يمكن اكتشافها ونستخدمها لمعايرة العلاقة بين النشاط والعمر. نجد علاقة بين لمعان الأشعة السينية النجمية ، تم تطبيعها عن طريق مساحة سطح النجوم ، والعمر أكثر حدة من العلاقات الموجودة للنجوم الأصغر ... "
باختصار ، من بين النجوم الـ 24 في عينتهم ، وجد الفريق أن 14 منها تحتوي على انبعاثات بالأشعة السينية يمكن تمييزها. من هؤلاء ، تمكنوا من حساب أعمار النجم وتحديد وجود علاقة بين طول عمرهم وإضاءة. في النهاية ، أظهر هذا أن النجوم مثل شمسنا من المحتمل أن تصدر إشعاعات أقل طاقة عالية لأنها تتجاوز مليار سنة في العمر.
وعلى الرغم من أن سبب ذلك غير واضح تمامًا ، فإن علماء الفلك يقومون حاليًا باستكشاف العديد من الأسباب المحتملة. أحد الاحتمالات هو أنه بالنسبة للنجوم الأكبر سنًا ، يحدث انخفاض في معدل الدوران بشكل أسرع مما يحدث للنجوم الأصغر سنًا. الاحتمال الآخر هو أن سطوع الأشعة السينية ينخفض بسرعة أكبر بالنسبة للنجوم الأكبر حجمًا ، والتي تدور ببطء أكثر من النجوم الأصغر سناً والأسرع.
بغض النظر عن السبب ، يمكن أن توفر العلاقة بين عمر النجم وانبعاثات الأشعة السينية الفلكيين وصائدي الكواكب الخارجية أداة أخرى لقياس إمكانية السكن المحتملة للنظام. أينما يتم العثور على نجم من النوع G أو K ، فإن معرفة عمر النجم يمكن أن يساعد في وضع قيود على قابلية السكن المحتملة لأي كواكب تدور حوله.
