Chandra onderzocht Alpha Centauri op mogelijke gevaren

Chandra onderzoekt Alpha Centauri op schadelijke röntgenstraling
Het Alpha Centauri stersysteem. Credits: Optical: Zdenek Bardon; X-ray: NASA/CXC/Univ. of Colorado/T. Ayres et al.

De Chandra waarnemingen laten zien dat de twee helderste sterren in het Alpha Centauri systeem geen schadelijke röntgenstraling uitstoten die eventuele planeten zou kunnen teisteren. Alpha Centauri is een drievoudig stersysteem op een afstand van slechts 4,2 lichtjaar van de Aarde en het bevat de meest nabije ster tot de Zon. Twee van de drie sterren in het systeem lijken op onze Zon en ze zijn daarmee een belangrijk doelwit in de zoektocht naar bewoonbare exoplaneten.

Chandra heeft gedurende tien jaar iedere zes maanden het stersysteem waargenomen, hierdoor is belangrijke informatie verzameld over de sterren. In onze zoektocht naar leven buiten het zonnestelsel lijkt het Alpha Centauri systeem, dat drie van de meest nabije sterren tot de Zon bevat, een van de beste kandidaten te zijn.

Een nieuw onderzoek waarin gebruik is gemaakt van waarnemingen door de Chandra röntgensatelliet over een periode van meer dan 10 jaar levert bemoedigende informatie op over een van de elementen die bepaalt of een planeet bewoonbaar is of niet. Het onderzoek laat zien dat eventuele planeten rond de twee helderste sterren vermoedelijk niet door grote hoeveelheden röntgenstraling die van hun ster afkomstig is, worden geteisterd. Röntgenstraling en andere effecten van ruimteweer kunnen schadelijk zijn voor leven. Direct door de hoge stralingsdosis en indirect doordat deze straling de atmosfeer van planeten kan strippen. Iets waar in ons eigen zonnestelsel de planeet Mars last van heeft.

Alpha Centauri is een drievoudig stersysteem op een afstand van ongeveer 4,2 lichtjaar (± 25 biljoen kilometer) van de Aarde. In aardse termen is dat een enorme afstand maar astronomisch gezien is het om de hoek.

Omdat de sterren van Alpha Centauri dicht bij ons staan worden ze door velen als de beste kandidaten gezien om te zoeken naar leven. De grote vraag is of er planeten zijn die zich in een bewoonbare zone bevinden en of die planeten dan ook een atmosfeer hebben die geschikt is voor leven.

De sterren in het Alpha Centauri systeem bevatten een paar dat “A” en “B” genoemd worden die relatief dicht bij elkaar staan. Alpha Centauri A zou een tweeling kunnen zijn van onze Zon en Alpha Centauri B is een beetje kleiner en lichtzwakker dan de Zon maar vertoont nog wel steeds veel overeenkomsten. De derde ster, Alpha Centauri C is beter bekend als Proxima Centauri. Dit is een veel kleinere ster, een rode dwerg, die rond het paar AB heen draait. De afstand van Proxima Centauri tot AB bedraagt ongeveer 10.000 Astronomische Eenheden.

De data van de Chandra laten zien dat, in termen van röntgenstraling, de omstandigheden rond Alpha Cenaturi A beter dan dan biij onze eigen Zon en bij Alpha centauri B zijn ze een beetje slechter. De omstandigheden bij Proxima Centauri zijn van een heel andere grootte want Proxima is een actieve rode dwerg van een type dat regelmatig grote hoeveelheden röntgenstraling uitzendt en die is schadelijk voor leven.

In termen van geschiktheid voor potentieel leven is dit goed nieuws voor eventuele planeten rond Alpha Cen AB. Tot nu toe is er slechts één planeet met de grootte van de Aarde gevonden bij Proxima. Astronomen zoeken nog naar planeten rond Alpha Cen AB maar tot nu toe zonder succes.

Om te bepalen of de sterren van Alpha Centauri gunstig zijn voor leven hebben astronomen met behulp van de Chandra sinds 2005 de twee hoofdsterren om de zes maanden waargenomen. Chandra is de enige röntgentelescoop die in staat om de beide sterren van elkaar te scheiden en zo te zien hoe iedere ster zich afzonderlijk gedraagt als ze om elkaar heen draaien.

Deze lange waarneemperiode heeft er voor gezorgd dat alle ups en downs van de röntgenactiviteit van AB in kaart is gebracht, vergelijkbaar met de 11-jaige zonnevlekkencyclus van onze eigen Zon. De gegevens laten zien dat als er planeten in een baan binnen de bewoonbare zone van ster A draaien ze gemiddeld een lagere stralingsdosis krijgen te verwerken dan de planeten in de bewoonbare zone van de Zon. Planeten in de bewoonbare zone van ster B krijgen een iets hogere dosis te verwerken dan onze Zon maar het verschil is slechts een factor vijf.

Ter vergelijking, planeten in de bewoonbare zone rond Proxima ontvangen een gemiddelde dosis aan röntgenstraling die 500 maal groter is dan op Aarde. Tijdens een uitbarsting van de ster stijgt die naar 50.000 maal.

Naast een bijdrage aan een eventuele bewoonbaarheid van planeten in het Alpha Centauri-systeem kunnen de langjarige gegevens van de Chandra ook gebruikt worden voor theoretische verklaringen van de röntgencyclus van onze eigen Zon. Die is belangrijk bij het bepalen van de gevaren van het weer in de ruimte omdat dit kosmische weer van grote invloed kan zijn op onze steeds hoger ontwikkelde technologie.

Op een afstand van 25 biljoen kilometer (± 4.2 lichtjaar) van de Aarde is het Alpha Centauri systeem een belangrijk doelwit in de zoektocht naar leven buiten ons zonnestelsel.

De resultaten van het onderzoek werden op de 232 vergadering van de American Astronomical Society in Colorado gepresenteerd. Ook werden enkele resultaten in januari 2018 gepubliceerd in de Research Notes van de American Astronomical Society. Het Chandra-programma wordt uitgevoerd oor het Marshall Space Flight Center in Alabama in opdracht van het Science Mission Directorate van de NASA. Het wetenschappelijke programma van de NASA wordt uitgevoerd door het Smithsonian Astrophysical Observatory in Cambridge, Massachusetts.

Publicatie: T. R. Ayres, “Alpha Centauri Beyond the Crossroads,” AAS, 2018; doi:10.3847/2515-5172/aaa88f

 

Eerste publicatie: 10 juni 2018