Какво представляват звездните изригвания?
Звездни изригвания се появяват на звезди тип UV Ceti - това са променливи звезди.
Пламтящите звезди са бледи червени джуджета.с малка маса, въпреки че изригвания се наблюдават и при кафяви джуджета Много от най-близките до Слънцето звезди, включително Проксима Кентавър, DX Cancri и Wolf 359, принадлежат към класа на избухващите звезди.
Епидемиите могат да продължат от минути до няколкочаса, средният интервал между тях е от час до десетки дни. Началото на изблик настъпва много по-бързо от изчезването; звездата може да удвои яркостта си само за няколко секунди. По време на този процес спектърът на звездата се променя драстично.
Учените вярват, че слънчевите изригвания иматза една и съща природа, въпреки че са много по-слаби. Освен това те са по-слаби не само по относителна величина (слънцето е много по-ярко от червените джуджета, показващи изригвания от типа UV Ceti), но и по количеството освободена енергия.
Феноменът на звездните изригвания се обяснява с увеличаване на енергията на инфрачервените фотони по време на сблъсъци с бързи електрони по време на обратния ефект на Комптън или „хипотезата за бързи електрони“.
Как се изследват звездните изригвания и защо е важно?
Определяне на честотата на младите изригваниязвезди помага на учените да разберат къде да търсят обитаеми планети. Но досега търсенето на тези изригвания включваше изучаване с око на повече от хиляда промени в яркостта на звездите - светлинни криви.
Международна група учени реши да опрости товапроцес с помощта на машинно обучение. Това ще направи търсенето на тези явления по-бързо и ефективно. За целта астрономите научиха невронна мрежа да открива характерните светлинни модели на звезден взрив.
„С помощта на невронна мрежа успяхме да намерим още23 000 факли на хиляди млади звезди “, обяснява д-р Монте, професор от Университета на Нов Южен Уелс в Австралия и съавтор на изследването.
Художествена концепция HD 209458 b,екзопланети, чиято атмосфера се разрушава със скорост над 35 000 км / ч от радиация от най-близката родителска звезда. Кредит: НАСА / Европейска космическа агенция / Алфред Видал-Маджар (Институт по астрофизика в Париж, CNRS).
„Откриването на звездни изригвания, които могат да бъдат фатални за развиващата се атмосфера на близките планети, ще помогне да се съсредоточи върху намирането на обитаеми планети.“
Резултатите, публикувани в Астрономически вестник, демонстрират обещаващите приложения на ИИ в астрономията, както и по-добро разбиране на еволюцията на младите звезди и техните планети.
„Разбира се, когато говорим за „млад“звезди, имаме предвид възраст от милион до 800 милиона години“, подчертава Адина Файнщайн, аспирант в Чикагския университет и първият автор на статията. „Всички планети около звездата все още се формират в този момент.“ Това е особено важно време и изригване от звездата може лесно да изпари вода или атмосфера."
- Създаване на невронна мрежа
Телескопът TESS на НАСА на бордаСателитът, който обикаля около Земята от 2018 г., е специално проектиран за търсене на екзопланети. В изображенията на TESS се появяват сигнали от далечни звезди, но традиционните алгоритми са трудни за определяне на формата им.
Невронните мрежи обаче са особено добрив търсене на модели като изкуствения интелект на Google, който избира например автомобили от всички изображения в интернет, и астрономите все повече се обръщат към тях, за да класифицират астрономически данни.
Файнщайн и Монтет работеха с групатаучени от НАСА, Института Флатирон, Националната лаборатория за ускоряване на Ферми, Масачузетския технологичен институт и Тексаския университет в Остин, за да съберат набор от идентифицирани и неизбухващи изригвания за обучение на невронна мрежа.
- Резултати от експеримента
И невронната мрежа се оказа наистина полезна за откриване на малки изригвания. Наистина са трудни за намиране с други методи, обясняват изследователите.
След като се уверите в работата на невронната мрежа,изследователите го прилагат към пълен набор от данни, който осигурява над 3200 звезди. Учените са открили, че звезди като нашето Слънце са имали само няколко изригвания и изглежда са изчезнали 50 милиона години след раждането на звездата. Това е добра новина за човечеството.
"По-спокойната звездна среда означава, че атмосферата на планетата има по-голям шанс за оцеляване", подчертава Файнщайн.
За разлика от тях по-хладните звезди, наречени червени джуджета, пламват много по-често. Малките скалисти планети, които обикалят около такива звезди, имат малък шанс да създадат живот.
Между другото, учените искат да адаптират невронната мрежа, за да намерят планети, криещи се около млади звезди.
В търсене на обитаеми планети
В друго проучване, публикувано в спМесечни известия на Кралското астрономическо общество: Писма,потвърди теорията, че звездните изригванияне допринасят особено за появата на живот на млади планети. Освен това учените са открили модел между интензивността на звездните изригвания и техния ефект върху атмосферата на планетите.
Международен екип от учени разбра кои звезди най-вероятно съдържат обитаеми екзопланети въз основа на изчислените скорости на ерозия на планетарните атмосфери.
Кредит: Университет на Нов Южен Уелс.
Изследователите са доказали, че честите огнища сниско енергийните имат по-голямо влияние върху атмосферата на екзопланетата, отколкото по-редки, но високоенергийни изригвания Планетите със слаби и редки изблици са по-склонни да имат живот на планетите. Такива звезди включват например нашето Слънце. Добра новина за земляните! Изследователите също така разбраха как различните видове звезди произвеждат екстремно ултравиолетово лъчение (XUV) от звездни изригвания и как това влияе на близките планети.
Важно е да се разбере, че способността за поддържанеатмосферата е едно от най-важните изисквания за обитаемостта на планетата. Тъй като ефектите от звездната активност не са добре разбрани, изследването на учени от Центъра за космически науки към Нюйоркския университет в Абу Даби (NYUAD) ще улесни изследването на екзопланетите за обитаемост. Проучването също така подчертава необходимостта от по-добро числено моделиране на атмосферното бягство - как планетите изпускат атмосферни газове в космоса - тъй като това може да доведе до атмосферна ерозия и намаляване на обитаемостта на планетата.
Предвид непосредствената близост на екзопланетитеза звездите е важно да се разбере как „космическото време“ върху тях може да повлияе на обитаемостта на екзопланетите. Следващата стъпка на учените ще бъде да разширят набора от данни, за да анализират звездни изригвания от повече звезди. Целта е да се видят дългосрочните ефекти от звездната активност върху атмосферата на екзопланети и да се намерят потенциално обитаеми.
Прочетете също
Изследвания: някои хора имат антитела срещу коронавирус, въпреки че не са ги имали
Най-големият айсберг в света може да се сблъска с обитаван остров
Ледникът на Страшния съд се оказа по-опасен, отколкото учените смятаха. Казваме основното