Cosa sono i bagliori stellari?
I brillamenti stellari si verificano sulle stelle UV di tipo Ceti: queste sono stelle variabili.
Le stelle a chiarore sono deboli nane rosse.con una massa piccola, sebbene brillamenti si osservano anche sulle nane brune.Molte delle stelle più vicine al Sole, tra cui Proxima Centauri, DX Cancri e Wolf 359, appartengono alla classe delle stelle a brillamento.
I focolai possono durare da pochi minuti a diversiore, l'intervallo medio tra loro va da un'ora a decine di giorni. L'inizio di un'esplosione avviene molto più velocemente dell'estinzione; una stella può raddoppiare la sua luminosità in pochi secondi. Durante questo processo, lo spettro della stella cambia drasticamente.
Gli scienziati ritengono che i brillamenti solari abbianocirca della stessa natura, sebbene siano molto più deboli. Inoltre, sono più deboli non solo in grandezza relativa (il Sole è molto più luminoso delle nane rosse che mostrano bagliori del tipo UV Ceti), ma anche nella quantità di energia rilasciata.
Il fenomeno dei brillamenti stellari è spiegato da un aumento dell'energia dei fotoni infrarossi durante le collisioni con elettroni veloci durante l'effetto Compton inverso o “ipotesi dell'elettrone veloce”.
Come vengono studiati i bagliori stellari e perché è importante?
Determinazione della frequenza delle eruzioni giovanistelle aiuta gli scienziati a capire dove cercare pianeti abitabili. Ma fino ad ora, la ricerca di questi bagliori implicava lo studio a occhio nudo di più di mille cambiamenti nella luminosità delle stelle: curve di luce.
Un gruppo internazionale di scienziati ha deciso di semplificarloprocesso utilizzando l'apprendimento automatico. Ciò renderà la ricerca di questi fenomeni più veloce ed efficiente. Per fare questo, gli astronomi hanno insegnato a una rete neurale a rilevare i caratteristici schemi di luce di un'esplosione stellare.
"Con l'aiuto di una rete neurale, siamo stati in grado di trovare di più23.000 bagliori su migliaia di giovani stelle ", spiega il dottor Montet, professore presso l'Università del New South Wales in Australia e coautore dello studio.
Concetto artistico HD 209458 b,esopianeti la cui atmosfera esplode a oltre 35.000 km / h dalle radiazioni della stella madre più vicina. Crediti: NASA / ESA / Alfred Vidal-Madjar (Institute of Astrophysics of Paris, CNRS).
"Trovare bagliori stellari che possono essere fatali per lo sviluppo delle atmosfere dei pianeti vicini aiuterà a concentrarsi sulla ricerca di pianeti abitabili".
I risultati pubblicati in Giornale astronomico, dimostrano gli usi promettenti dell'intelligenza artificiale in astronomia, nonché una migliore comprensione dell'evoluzione delle giovani stelle e dei loro pianeti.
“Certo, quando parliamo di “giovani”stelle, intendiamo un’età compresa tra un milione e 800 milioni di anni”, sottolinea Adina Fainstein, dottoranda presso l’Università di Chicago e prima autrice dell’articolo. “Qualsiasi pianeta attorno alla stella si sta ancora formando a questo punto.” Questo è un momento particolarmente importante e un bagliore proveniente dalla stella potrebbe facilmente far evaporare l’acqua o l’atmosfera”.
- Creazione di reti neurali
Il telescopio TESS della NASA a bordoIl satellite, che orbita attorno alla Terra dal 2018, è appositamente progettato per la ricerca di esopianeti. I bagliori di stelle lontane compaiono nelle immagini TESS, ma gli algoritmi tradizionali sono difficili da determinare la loro forma.
Tuttavia, le reti neurali sono particolarmente buonenella ricerca di modelli come l'intelligenza artificiale di Google, che seleziona, ad esempio, le automobili da tutte le immagini presenti su Internet, e gli astronomi si rivolgono sempre più a loro per classificare i dati astronomici.
Feinstein e Montet hanno lavorato con il grupposcienziati della NASA, del Flatiron Institute, del Fermi National Accelerator Laboratory, del MIT e dell'Università del Texas ad Austin per assemblare una serie di razzi identificati e non-flare per addestrare una rete neurale.
- Risultati dell'esperimento
E la rete neurale si è dimostrata davvero utile per rilevare piccoli bagliori. Sono davvero difficili da trovare con altri metodi, spiegano i ricercatori.
Dopo essersi assicurati che le prestazioni della rete neurale,i ricercatori lo hanno applicato a un set di dati completo che ha fornito oltre 3.200 stelle. Gli scienziati hanno scoperto che stelle come il nostro Sole avevano solo pochi bagliori e sembrano essere scomparse 50 milioni di anni dopo la nascita della stella. Questa è una buona notizia per l'umanità.
"Un ambiente stellare più calmo significa che l'atmosfera del pianeta ha maggiori possibilità di sopravvivenza", sottolinea Feinstein.
Al contrario, le stelle più fredde, chiamate nane rosse, divampano molto più frequentemente. I piccoli pianeti rocciosi che orbitano attorno a tali stelle hanno poche possibilità di creare la vita.
A proposito, gli scienziati vogliono adattare la rete neurale alla ricerca di pianeti in agguato attorno a giovani stelle.
Alla ricerca di pianeti abitabili
In un altro studio pubblicato sulla rivistaAvvisi mensili della Royal Astronomical Society: lettere,ha confermato la teoria dei brillamenti stellarinon contribuiscono particolarmente all'emergere della vita sui giovani pianeti. Inoltre, gli scienziati hanno scoperto uno schema tra l’intensità dei brillamenti stellari e il loro effetto sull’atmosfera dei pianeti.
Un team internazionale di scienziati ha scoperto quali stelle hanno maggiori probabilità di contenere esopianeti abitabili, sulla base dei tassi di erosione calcolati delle atmosfere planetarie.
Credito: Università del New South Wales.
I ricercatori hanno dimostrato che frequenti epidemie conla bassa energia ha un impatto maggiore sull'atmosfera dell'esopianeta rispetto ai bagliori meno frequenti e ad alta energia. I pianeti con bagliori deboli e rari hanno maggiori probabilità di avere vita sui pianeti. Tali stelle includono, ad esempio, il nostro Sole. Buone notizie per i terrestri! I ricercatori hanno anche scoperto come diversi tipi di stelle producono radiazioni ultraviolette estreme (XUV) dai bagliori stellari e come ciò influisce sui pianeti vicini.
È importante capire che la capacità di mantenereL’atmosfera è uno dei requisiti più importanti per l’abitabilità del pianeta. Poiché gli effetti dell’attività stellare non sono stati ben compresi, lo studio condotto dagli scienziati dello Space Science Center della New York University Abu Dhabi (NYUAD) renderà più semplice lo studio dell’abitabilità degli esopianeti. Lo studio evidenzia anche la necessità di una migliore modellizzazione numerica della fuga atmosferica – il modo in cui i pianeti rilasciano i gas atmosferici nello spazio – poiché ciò può portare all’erosione atmosferica e a una diminuzione dell’abitabilità del pianeta.
Data la vicinanza degli esopianetiPer quanto riguarda le stelle, è importante capire in che modo il “tempo spaziale” su di esse può influenzare l’abitabilità degli esopianeti. Il prossimo passo degli scienziati sarà quello di espandere il set di dati per analizzare i brillamenti stellari provenienti da più stelle. L’obiettivo è vedere gli effetti a lungo termine dell’attività stellare sull’atmosfera degli esopianeti e trovarne di potenzialmente abitabili.
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