数百颗附近的恒星被标记为支持生命的主要候选

系外行星适居性的关键之一是它们所绕行恒星的长期稳定性。有些恒星质量极大,能在几百万年内消耗氢燃料。

里格尔,那蓝色超巨星在猎户座,就是其中一个例子。它只会发光大约一千万年。行星上生命出现的时间不长。

有些恒星,如红矮星,寿命远超宇宙当前年龄,但它们明显的耀斑活动可能会阻碍行星的适居性。

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像太阳这样的恒星可能代表了一个甜蜜点:它会持续发光约100亿年,然后膨胀成红巨星。显然,其长期稳定性使复杂生命得以形成。

太阳是G型恒星也被称为黄矮星。这类恒星很常见,它们质量稍低的近亲也同样常见,K型恒星,这些也被称为橙色矮星。它们比太阳冷,比红矮星暖,像G型恒星一样,也稳定且寿命长。

像太阳这样的恒星将在主序星上“生存”大约100亿年,而K型橙色矮星则可以活几百亿年:大约200亿到700亿年。

这种长期稳定使它们成为研究恒星适居性的天文学家关注的对象。太阳邻域中K型恒星的数量大约是G型恒星的两倍。

主序星的范围从冷且寿命较长的红矮星(左)到热且寿命短的蓝巨星(右)。(Rursus/维基共享资源/CC BY-SA 3.0)

一支天文学家团队完成了对太阳附近2000多颗K型恒星的普查。他们为数百颗天体捕捉了详细的光谱,揭示了它们的年龄、自转、温度以及银河系中的位置。这些因素共同影响了绕其运行的系外行星的适居性。

研究人员在第247届美国天文学会会议上展示了他们的研究成果。佐治亚州立大学天文学研究生、首席作者塞巴斯蒂安·卡拉斯科-加希奥拉介绍了这些研究。一个相关论文提交给天文杂志有助于解释结果。它也可以在预印本服务器上获取arXiv.

“这次巡天标志着对太阳数千个低质量表亲的首次全面观察,”首席作者卡拉斯科-加希奥拉在新闻稿.

“这些被称为'K矮星'的恒星,遍布太空,为它们的行星伙伴提供长期稳定的环境。”

寻找适宜居住性是一项庞大的工程。银河系至少包含1000亿颗恒星,可能多达4000亿颗,但天文学家们尚不确定。

任何能帮助研究人员有效筛选这令人费解数量的恒星的东西都是有价值的。尤其是因为对单个恒星和系外行星进行详细观测以限制适居性,消耗了大量资源。

这样的结果有助于缩小搜索范围,使天文学家能够更有效地利用观测资源。

“我们呈现了580个K矮星的光谱特征,使用CHIRON层面光谱仪在SMARTS 1.5米望远镜作者写道。

根据NASA系外行星档案馆的数据,只有7.5%的系外行星,即44颗恒星,已知拥有已确认的系外行星。

研究人员解释道:“我们的结果确定了529颗成熟且不活跃的K矮星,作为类地行星搜索的主要目标,为太阳邻近系外行星适居性研究提供了关键资源。”

这张图显示了太阳10秒差距以内的矮星类型。K型恒星是第二常见的,但在系外行星巡天中代表性不足。(Carrazco-Gaxiola 等,2025)

亚利桑那州另一台1.5米望远镜——蒂林哈斯特望远镜也参与了巡天。两台望远镜都配备了高分辨率的阶梯光谱仪,研究人员在每个半球各配备一个,实现了全天空覆盖。

“智利SMARTS望远镜上的CHIRON光谱仪和亚利桑那州蒂林哈斯特望远镜上的TRES光谱仪是这样互补的仪器,”天体物理中心天文学家Allyson Bieryla说。哈佛与史密森学会。

“这两台望远镜位于相对半球的优势在于,它让我们能够访问整个天空中所有的K矮星。”

银河系的不同部分比其他部分更适合居住,调查还确定了每颗恒星的位置。金属丰度在薄盘中更有利,而这正是银河系中大多数恒星(包括K矮星)所在的位置。

K型恒星约占33秒差距内恒星的11%,约为108光年。它们不仅寿命比类太阳恒星长,也没有红矮星(M矮星)那样明显的耀斑活动和紫外线输出。它们的耀斑和紫外线辐射使得其适居性值得怀疑。

作者解释道:“与M矮星相比,K矮星产生的极端紫外线辐射较少,耀斑活动也较低,可能为轨道行星的大气滞留提供更稳定的环境。”

研究人员特别关注寻找成熟且静止的K型恒星,因为这些恒星的耀斑和高能辐射问题最少。

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尽管K型恒星的特性使其成为适居性研究的有利对象,但作者指出,它们并未得到应有的关注。在大约25秒差距内,K型恒星所拥有的系外行星数量少于M矮星和类太阳恒星。

这仅仅是由于观察偏差。类太阳恒星更明亮,更容易探测其绕行行星。而且M矮星的行星与恒星质量比更为有利,因此艾滋病系外行星探测。

“这次巡天将成为未来几十年近邻恒星研究的基础,”著名大学物理与天文学教授托德·亨利说,他是卡拉斯科-加西奥拉的顾问,也是该研究的高级作者。

“这些恒星及其行星将成为遥远未来太空旅行航天器探索的目的地。”

本文最初发表于今日宇宙.请阅读原文.

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