ما هي التوهجات النجمية؟
تحدث التوهجات النجمية على النجوم من نوع UV Ceti - وهي نجوم متغيرة.
النجوم المضيئة هي أقزام حمراء باهتة.مع كتلة صغيرة، على الرغم من كما لوحظت التوهجات أيضًا على الأقزام البنية، والعديد من النجوم الأقرب إلى الشمس، بما في ذلك Proxima Centauri وDX Cancri وWolf 359، تنتمي إلى فئة النجوم المضيئة.
يمكن أن تستمر الفاشيات من دقائق إلى عدةساعات ، متوسط الفاصل الزمني بينهما من ساعة إلى عشرات الأيام. يحدث انفجار الانفجار بشكل أسرع بكثير من الانقراض ؛ يمكن للنجم مضاعفة سطوعه في بضع ثوانٍ فقط. خلال هذه العملية ، يتغير طيف النجم بشكل كبير.
يعتقد العلماء أن التوهجات الشمسيةحول نفس الطبيعة ، على الرغم من أنها أضعف بكثير. علاوة على ذلك ، فهي أضعف ليس فقط من حيث الحجم النسبي (الشمس أكثر إشراقًا من الأقزام الحمراء التي تظهر توهجات من نوع UV Ceti) ، ولكن أيضًا في كمية الطاقة المنبعثة.
وتفسر ظاهرة التوهجات النجمية بزيادة طاقة فوتونات الأشعة تحت الحمراء أثناء اصطدامها بالإلكترونات السريعة خلال تأثير كومبتون العكسي أو "فرضية الإلكترون السريع".
كيف تتم دراسة التوهجات النجمية ولماذا هي مهمة؟
تحديد وتيرة الانفجارات الشبابالنجوم يساعد العلماء على فهم مكان البحث عن الكواكب الصالحة للحياة. لكن حتى الآن، كان البحث عن هذه التوهجات يتطلب دراسة أكثر من ألف تغيير في سطوع النجوم - منحنيات الضوء بالعين المجردة.
قررت مجموعة دولية من العلماء تبسيط ذلكعملية باستخدام التعلم الآلي. هذا سيجعل البحث عن هذه الظواهر أسرع وأكثر كفاءة. للقيام بذلك ، قام علماء الفلك بتعليم شبكة عصبية للكشف عن أنماط الضوء المميزة للفلاش النجمي.
"بمساعدة الشبكة العصبية ، تمكنا من العثور على المزيديشرح الدكتور مونتيث ، الأستاذ في جامعة نيو ساوث ويلز في أستراليا والمؤلف المشارك للدراسة ، 23000 توهج على آلاف النجوم الشباب.
المفهوم الفني HD 209458 ب ،الكواكب الخارجية التي ينفجر غلافها الجوي بسرعة تزيد عن 35000 كم / ساعة بواسطة إشعاع من أقرب نجم أصل. حقوق الصورة: ناسا / وكالة الفضاء الأوروبية / ألفريد فيدال-مادجار (معهد الفيزياء الفلكية في باريس ، CNRS).
"العثور على التوهجات النجمية التي يمكن أن تكون قاتلة للأغلفة الجوية النامية للكواكب القريبة سيساعد في التركيز على إيجاد كواكب صالحة للسكن."
تم نشر النتائج في المجلة الفلكية، يوضح الاستخدامات الواعدة للذكاء الاصطناعي في علم الفلك ، بالإضافة إلى فهم أفضل لتطور النجوم الشابة وكواكبها.
«طبعًا عندما نتحدث عن «الشباب»"النجوم، نعني عمرها من مليون إلى 800 مليون سنة"، تؤكد أدينا فاينشتاين، طالبة الدراسات العليا في جامعة شيكاغو والمؤلفة الأولى للمقالة. "أي كواكب حول النجم لا تزال تتشكل في هذه المرحلة." وهذا وقت مهم بشكل خاص، ويمكن للتوهج الصادر من النجم أن يبخر بسهولة أي ماء أو غلاف جوي".
- إنشاء الشبكة العصبية
تلسكوب TESS التابع لناسا على متن الطائرةالقمر الصناعي ، الذي كان يدور حول الأرض منذ عام 2018 ، مصمم خصيصًا للبحث عن الكواكب الخارجية. تظهر التوهجات من النجوم البعيدة في صور TESS ، لكن من الصعب تحديد شكل الخوارزميات التقليدية.
ومع ذلك، فإن الشبكات العصبية جيدة بشكل خاصفي البحث عن الأنماط مثل الذكاء الاصطناعي لشركة جوجل، الذي يختار، على سبيل المثال، السيارات من جميع الصور الموجودة على الإنترنت، ويتجه إليها علماء الفلك بشكل متزايد لتصنيف البيانات الفلكية.
عمل فينشتاين ومونتيت مع المجموعةعلماء من وكالة ناسا، ومعهد فلاتيرون، ومختبر فيرمي الوطني للتسريع، ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وجامعة تكساس في أوستن لتجميع مجموعة من التوهجات المحددة وغير المحددة لتدريب الشبكة العصبية.
- نتائج التجربة
وقد أثبتت الشبكة العصبية أنها مفيدة حقًا في اكتشاف التوهجات الصغيرة. يوضح الباحثون أنه من الصعب حقًا العثور عليها بالطرق الأخرى.
بعد التأكد من أداء الشبكة العصبية ،طبقه الباحثون على مجموعة بيانات كاملة قدمت أكثر من 3200 نجم. وجد العلماء أن نجومًا مثل شمسنا لم يكن لها سوى عدد قليل من التوهجات ، ويبدو أنها اختفت بعد 50 مليون سنة من ولادة النجم. هذه أخبار جيدة للبشرية.
يؤكد فينشتاين أن "البيئة النجمية الأكثر هدوءًا تعني أن الغلاف الجوي للكوكب لديه فرصة أفضل للبقاء".
في المقابل ، النجوم الأكثر برودة ، والتي تسمى الأقزام الحمراء ، تندلع بشكل متكرر. الكواكب الصخرية الصغيرة التي تدور حول مثل هذه النجوم لديها فرصة ضئيلة لخلق الحياة.
بالمناسبة ، يريد العلماء تكييف الشبكة العصبية للعثور على الكواكب المختبئة حول النجوم الفتية.
بحثا عن كواكب صالحة للسكن
وفي دراسة أخرى نشرت في المجلةالإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية: رسائل ،أكدت النظرية القائلة بأن النجوم مشاعللا تساهم بشكل خاص في ظهور الحياة على الكواكب الصغيرة. بالإضافة إلى ذلك، اكتشف العلماء وجود نمط بين شدة التوهجات النجمية وتأثيرها على الغلاف الجوي للكواكب.
اكتشف فريق دولي من العلماء النجوم التي من المرجح أن تحتوي على كواكب خارجية صالحة للسكن ، بناءً على معدلات تآكل الغلاف الجوي للكواكب.
الائتمان: جامعة نيو ساوث ويلز.
وقد أظهر الباحثون أن الفاشيات المتكررة معالطاقة المنخفضة لها تأثير أكبر على الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية من التوهجات الأقل تواتراً وعالية الطاقة. من المرجح أن تعيش الكواكب ذات التوهجات الخافتة والنادرة على الكواكب. تشمل هذه النجوم ، على سبيل المثال ، شمسنا. بشرى سارة لأبناء الأرض! اكتشف الباحثون أيضًا كيف تُنتج أنواع مختلفة من النجوم أشعة فوق بنفسجية شديدة (XUV) من التوهجات النجمية وكيف يؤثر ذلك على الكواكب القريبة.
ومن المهم أن نفهم أن القدرة على الحفاظ عليهايعد الغلاف الجوي أحد أهم متطلبات صلاحية الكوكب للسكن. ونظرًا لأن تأثيرات النشاط النجمي لم تُفهم جيدًا بعد، فإن الدراسة التي أجراها علماء من مركز علوم الفضاء بجامعة نيويورك أبوظبي (NYUAD) ستسهل دراسة الكواكب الخارجية من أجل قابليتها للسكن. تسلط الدراسة الضوء أيضًا على الحاجة إلى نمذجة عددية أفضل للهروب الجوي - كيف تطلق الكواكب غازات الغلاف الجوي إلى الفضاء - لأن هذا يمكن أن يؤدي إلى تآكل الغلاف الجوي وانخفاض قابلية الكوكب للسكن.
نظرا لقرب الكواكب الخارجيةبالنسبة للنجوم، من المهم أن نفهم كيف يمكن أن يؤثر "الطقس الفضائي" عليها على قابلية الكواكب الخارجية للسكن. وستكون الخطوة التالية للعلماء هي توسيع مجموعة البيانات لتحليل التوهجات النجمية من المزيد من النجوم. الهدف هو رؤية التأثيرات طويلة المدى للنشاط النجمي على الغلاف الجوي للكواكب الخارجية والعثور على الكواكب التي يحتمل أن تكون صالحة للحياة.
اقرأ أيضا
البحث: بعض الناس لديهم أجسام مضادة لفيروس كورونا بالرغم من عدم وجودها
قد يصطدم أكبر جبل جليدي في العالم بجزيرة مأهولة
تبين أن نهر Doomsday الجليدي أكثر خطورة مما اعتقد العلماء. نقول الشيء الرئيسي