Que sont les fusées stellaires?
Des éruptions stellaires se produisent sur les étoiles de type UV Ceti - ce sont des étoiles variables.
Les étoiles flamboyantes sont de faibles naines rouges.avec une petite masse, bien que des éruptions sont également observées sur les naines brunes. De nombreuses étoiles les plus proches du Soleil, notamment Proxima Centauri, DX Cancri et Wolf 359, appartiennent à la classe des étoiles éclatantes.
Les épidémies peuvent durer de quelques minutes à plusieursheures, l'intervalle moyen entre eux est d'une heure à des dizaines de jours. Le début d'une explosion se produit beaucoup plus rapidement que l'extinction; une étoile peut doubler sa luminosité en quelques secondes seulement. Au cours de ce processus, le spectre de l'étoile change radicalement.
Les scientifiques pensent que les éruptions solaires ontà peu près de même nature, bien qu’ils soient beaucoup plus faibles. De plus, ils sont plus faibles non seulement en magnitude relative (le Soleil est beaucoup plus brillant que les naines rouges montrant des éruptions de type UV Ceti), mais aussi en quantité d'énergie libérée.
Le phénomène des éruptions stellaires s'explique par une augmentation de l'énergie des photons infrarouges lors de collisions avec des électrons rapides lors de l'effet Compton inverse ou « hypothèse des électrons rapides ».
Comment les éruptions stellaires sont-elles étudiées et pourquoi est-ce important?
Déterminer la fréquence des jeunes éruptionsétoiles aide les scientifiques à comprendre où chercher des planètes habitables. Mais jusqu'à présent, la recherche de ces éruptions impliquait l'étude visuelle de plus d'un millier de changements dans la luminosité des étoiles - les courbes de lumière.
Un groupe international de scientifiques a décidé de simplifier celaprocessus utilisant l'apprentissage automatique. Cela rendra la recherche de ces phénomènes plus rapide et plus efficace. Pour ce faire, les astronomes ont appris à un réseau neuronal à détecter les schémas lumineux caractéristiques d'un flash stellaire.
«Grâce à un réseau de neurones, nous avons pu trouver plus23 000 fusées éclairantes sur des milliers de jeunes étoiles », explique le Dr Montet, professeur à l'Université de New South Wales en Australie et co-auteur de l'étude.
Concept artistique HD 209458 b,exoplanètes dont l'atmosphère éclate à des vitesses supérieures à 35 000 km / h par rayonnement de l'étoile mère la plus proche. Crédit: NASA / ESA / Alfred Vidal-Madjar (Institut d'Astrophysique de Paris, CNRS).
"Trouver des éruptions stellaires qui peuvent être fatales aux atmosphères en développement des planètes voisines aidera à se concentrer sur la recherche de planètes habitables."
Les résultats publiés dans Journal astronomique, démontrent les utilisations prometteuses de l'IA en astronomie, ainsi qu'une meilleure compréhension de l'évolution des jeunes étoiles et de leurs planètes.
« Bien sûr, quand on parle de « jeunes »étoiles, nous entendons un âge compris entre un million et 800 millions d’années », souligne Adina Fainstein, étudiante diplômée à l’Université de Chicago et première auteure de l’article. "Toutes les planètes autour de l'étoile sont encore en formation à ce stade." C’est un moment particulièrement important, et une éruption d’étoile pourrait facilement faire évaporer n’importe quelle eau ou atmosphère. »
- Création d'un réseau neuronal
Le télescope TESS de la NASA à bordLe satellite, qui est en orbite autour de la Terre depuis 2018, est spécialement conçu pour rechercher des exoplanètes. Des fusées éclairantes d'étoiles éloignées apparaissent dans les images TESS, mais les algorithmes traditionnels sont difficiles à déterminer leur forme.
Cependant, les réseaux de neurones sont particulièrement efficacesdans la recherche de modèles, comme l'intelligence artificielle de Google, qui sélectionne, par exemple, les voitures parmi toutes les images présentes sur Internet, et les astronomes se tournent de plus en plus vers elles pour classer les données astronomiques.
Feinstein et Montet ont travaillé avec le groupedes scientifiques de la NASA, du Flatiron Institute, du Fermi National Accelerator Laboratory, du MIT et de l'Université du Texas à Austin pour assembler un ensemble de fusées identifiées et non-éruptions cutanées afin de former un réseau neuronal.
- Résultats de l'expérience
Et le réseau neuronal s'est avéré très utile pour détecter les petites poussées. Ils sont vraiment difficiles à trouver avec d'autres méthodes, expliquent les chercheurs.
Après s'être assuré des performances du réseau neuronal,les chercheurs l'ont appliqué à un ensemble de données complet qui a fourni plus de 3 200 étoiles. Les scientifiques ont découvert que les étoiles comme notre Soleil n'avaient que quelques fusées éclairantes, et elles semblent avoir disparu 50 millions d'années après la naissance de l'étoile. C'est une bonne nouvelle pour l'humanité.
"Un environnement stellaire plus calme signifie que l'atmosphère de la planète a de meilleures chances de survie", souligne Feinstein.
En revanche, les étoiles plus froides, appelées naines rouges, éclatent beaucoup plus fréquemment. Les petites planètes rocheuses qui gravitent autour de telles étoiles ont peu de chances de créer la vie.
En passant, les scientifiques veulent adapter le réseau neuronal pour trouver des planètes cachées autour de jeunes étoiles.
À la recherche de planètes habitables
Dans une autre étude publiée dans la revueAvis mensuels de la Royal Astronomical Society: Lettres,a confirmé la théorie selon laquelle les éruptions stellairesne contribuent pas particulièrement à l’émergence de la vie sur les jeunes planètes. De plus, les scientifiques ont découvert une tendance entre l’intensité des éruptions stellaires et leur effet sur l’atmosphère des planètes.
Une équipe internationale de scientifiques a déterminé quelles étoiles sont les plus susceptibles de contenir des exoplanètes habitables, sur la base des taux calculés d'érosion des atmosphères planétaires.
Crédit: Université de la Nouvelle-Galles du Sud.
Les chercheurs ont prouvé que les épidémies fréquentes avecfaible énergie ont un impact plus important sur l'atmosphère de l'exoplanète que les éruptions moins fréquentes et à haute énergie. Les planètes avec des éruptions faibles et rares sont plus susceptibles d'avoir de la vie sur leurs étoiles mères. Ces étoiles incluent, par exemple, notre Soleil. Bonne nouvelle pour les terriens! Les chercheurs ont également découvert comment différents types d'étoiles produisent un rayonnement ultraviolet extrême (XUV) à partir des éruptions stellaires et comment cela affecte les planètes voisines.
Il est important de comprendre que la capacité de maintenirL’atmosphère est l’une des conditions les plus importantes pour l’habitabilité de la planète. Étant donné que les effets de l'activité stellaire n'ont pas été bien compris, l'étude menée par des scientifiques du Space Science Center de l'Université de New York à Abu Dhabi (NYUAD) facilitera l'étude de l'habitabilité des exoplanètes. L'étude souligne également la nécessité d'une meilleure modélisation numérique de l'échappement atmosphérique (comment les planètes libèrent des gaz atmosphériques dans l'espace), car cela peut conduire à une érosion atmosphérique et à une diminution de l'habitabilité de la planète.
Compte tenu de la proximité des exoplanètesPour les étoiles, il est important de comprendre comment la « météo spatiale » sur celles-ci peut affecter l’habitabilité des exoplanètes. La prochaine étape des scientifiques consistera à élargir l'ensemble des données afin d'analyser les éruptions stellaires d'un plus grand nombre d'étoiles. L’objectif est de voir les effets à long terme de l’activité stellaire sur l’atmosphère des exoplanètes et d’en trouver des potentiellement habitables.
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