GALEX揭示耀斑可能会影响红矮星附近的行星的可居住性

此图显示了一个假想行星外行星绕行的红色矮星。学分：NASA / ESA / G。培根（STScI）

利用美国宇航局（NASA）的银河演化探测器（GALEX）太空船进行的十年紫外线观测，天文学家检查了红矮星附近行星的可居住性。

酷矮星现在是系外行星狩猎的热门目标。例如，在TRAPPIST-1和LHS 1140系统的宜居区域中发现的行星表明，地球大小的世界可能绕着数十亿颗红矮星，这是我们银河系中最常见的恒星类型。但是，就像我们自己的太阳一样，这些恒星中的许多恒星爆发时都带有强烈的耀斑。红矮星真的像它们看起来那样对生命友好吗？还是这些耀斑使所有绕行行星的表面变得不宜人？

为了解决这个问题，一组科学家对美国宇航局（NASA）的Galaxy Evolution Explorer（GALEX）航天器进行了10年的紫外线观测进行了梳理，以寻找由于耀斑而使恒星亮度迅速增加的问题。耀斑发出的辐射跨越很宽的波长范围，总能量的很大一部分在GALEX观测到的紫外线带中释放。同时，产生耀斑的红矮星在紫外线下相对较暗。这种对比，再加上GALEX探测器对快速变化的敏感性，使该团队能够以比许多以前探测到的耀斑少的总能量来测量事件。这一点很重要，因为尽管活力较小，因此对生命的敌意较少，但较小的耀斑可能会更加频繁，并且随着时间的推移会累积起来，从而形成一个荒凉的环境。

“如果行星不断被这些较小但仍然很大的耀斑所淹没，该怎么办？”巴尔的摩太空望远镜科学研究所（STScI）的斯科特·弗莱明（Scott Fleming）问。“可能会产生累积影响。”

为了检测和准确测量这些耀斑，团队不得不在非常短的时间间隔内分析数据。通过曝光时间将近半小时的图像，该团队能够发现仅持续几秒钟的恒星变化。

宾夕法尼亚州立大学的第一作者Chase Million of Million Concepts领导了一个名为gPhoton的项目，该项目重新处理了位于太空望远镜科学研究所的Mikulski太空望远镜档案馆（MAST）中保存的100 TB的GALEX数据。然后，研究小组使用了同样由该研究所的Million和Clara Brasseur开发的定制软件，搜索了数百个红矮星，并发现了数十个耀斑。

“我们已经发现了我们期望GALEX敏感的整个范围内的矮星耀斑，从持续几秒钟的微弱的婴儿耀斑到几分钟内可以使恒星亮几百倍的怪兽耀斑，” Million说。

GALEX检测到的耀斑强度与我们自己的太阳产生的耀斑相似。但是，由于一颗行星必须绕着更酷的红矮星运转，以维持我们所知的对生命友好的温度，因此这类行星将比地球承受更多的火炬能量。

大耀斑会剥夺行星的大气层。耀斑发出的强烈紫外线穿透到行星表面，可能会破坏生物或阻止生命的增长。

目前，团队成员Rachel Osten和Brasseur正在检查GALEX和开普勒任务观测到的恒星，以寻找类似的耀斑。该小组希望最终找到隐藏在GALEX数据中的成千上万个耀斑。

“这些结果显示了像GALEX这样的调查任务的价值，该任务是为了研究整个宇宙时间内银河系的演化，现在正在对附近的宜居行星的研究产生影响，”帕萨迪纳市Caltech的研究科学家Don Neill说，他是GALEX合作的一部分。“我们没有想到在设计任务时将GALEX用于系外行星。”

计划于2018年发射的新型强大仪器，例如NASA的James Webb太空望远镜，将最终需要用来研究绕着红矮星环绕的行星的大气层并寻找生命的迹象。但是，随着研究人员对宇宙提出新的问题，过去的项目和任务（例如在MAST举行的任务）的数据存档继续产生令人兴奋的新科学成果。

在德克萨斯州奥斯汀举行的美国天文学会的一次新闻发布会上介绍了这些结果。

标题：使用gPhoton在GALEX数据中搜索耀斑

抽象的身体：摘要（最多2,250
个字符）：Galaxy Evolution Explorer（GALEX）航天器使用时间分辨率小于10毫秒的微通道板探测器在两个紫外波段观测了很大一部分天空。最近，在MAST上校准的GALEX光子事件的gPhoton数据库使该遗留数据集能够以比航天器的轨道周期短的节奏进行天文物理变异性的全面搜索。（https://archive.stsci.edu/prepds/gphoton/）我们探索了在几秒钟到几分钟的时间尺度上挖掘光子级数据可变性的技术，重点是矮星耀斑，可以在较低能量和较短能量下探测gPhoton的持续时间比以前的调查更长。我们介绍了对此类事件进行系统搜索的早期结果。