恒星フレアとは何ですか？
恒星フレアは、くじら座紫外線タイプの星で発生します。これらは変光星です。
フレア星は淡い赤色矮星です。質量は小さいですが、 プロキシマ・ケンタウリ、かに座DX、ウルフ359など、太陽に最も近い星の多くはフレア星に属します。
発生は数分から数分続くことがあります時間、それらの間の平均間隔は1時間から数十日です。爆発の開始は消滅よりもはるかに速く発生します。星はわずか数秒でその明るさを2倍にすることができます。この過程で、星のスペクトルは劇的に変化します。
科学者は太陽フレアが持っていると信じています彼らははるかに弱いですが、ほぼ同じ性質です。さらに、それらは相対的な大きさ（太陽はUV Cetiタイプのフレアを示す赤い矮星よりもはるかに明るい）だけでなく、放出されるエネルギーの量も弱いです。
恒星フレアの現象は、逆コンプトン効果または「高速電子仮説」中に高速電子と衝突する際の赤外線光子のエネルギーの増加によって説明されます。
恒星のフレアはどのように研究され、なぜそれが重要なのですか？
若い噴火の頻度の決定星 科学者が居住可能な惑星をどこで探せばよいかを理解するのに役立ちます。しかしこれまで、これらのフレアの探索には、星の明るさの千以上の変化、つまり光度曲線を目で研究することが必要でした。
科学者の国際的なグループはこれを単純化することに決めました機械学習を使用したプロセス。これにより、これらの現象の検索がより速く、より効率的になります。これを行うために、天文学者は、恒星の閃光の特徴的な光のパターンを検出するために神経ネットワークを教えました。
「ニューラルネットワークの助けを借りて、私たちはより多くを見つけることができました何千もの若い星に23,000のフレアが発生しました」と、オーストラリアのニューサウスウェールズ大学の教授で研究の共著者であるモンテット博士は説明します。
芸術的コンセプトHD209458 b、最も近い親星からの放射により、大気が35,000 km / hを超える速度で破裂している外惑星。クレジット：NASA / European Space Agency / Alfred Vidal-Majar（Institute of Astrophysics of Paris、CNRS）。
「近くの惑星の発達中の大気に致命的となる可能性のある恒星のフレアを見つけることは、居住可能な惑星を見つけることに集中するのに役立ちます。」
結果は で公開されました。天文ジャーナル、天文学におけるAIの有望な使用法を示し、若い星とその惑星の進化についての理解を深めます。
「もちろん、「若い」ということについて話すときは、星とは、100万年から8億年までの年齢を意味します」とシカゴ大学の大学院生で、この論文の筆頭著者であるアディナ・ファインスタインは強調する。 「この星の周りの惑星は、この時点でもまだ形成中です。」今は特に重要な時期であり、星からのフレアは水や大気を簡単に蒸発させる可能性があります。」
- ニューラルネットワークの作成
搭載されているNASAのTESS望遠鏡2018年から地球を周回している衛星は、外惑星を探すために特別に設計されています。遠くの星からのフレアはTESS画像に表示されますが、従来のアルゴリズムではそれらの形状を決定するのは困難です。
ただし、ニューラルネットワークは特に優れていますたとえば、インターネット上のすべての画像から車を選択する Google の人工知能などのパターンの検索において、天文学者は天文データを分類するためにそれらを利用することが増えています。
ファインスタインとモンテットはこのグループと協力しましたNASA、フラットアイアン研究所、フェルミ国立加速器研究所、MIT、テキサス大学オースティン校の科学者らが、識別されたフレアと非フレアのセットを集めてニューラル ネットワークを訓練しました。
- 実験結果
そして、ニューラルネットワークは小さなフラッシュを検出するのに本当に役立つことが証明されています。それらは他の方法では見つけるのが本当に難しいと研究者達は説明します。
ニューラルネットワークのパフォーマンスを確認した後、研究者はそれを3,200以上の星を提供する完全なデータセットに適用しました。科学者たちは、私たちの太陽のような星にはわずかなフレアしかなく、星が生まれてから5000万年後に消えたように見えることを発見しました。これは人類にとって朗報です。
「より穏やかな恒星環境は、惑星の大気が生き残る可能性が高いことを意味します」とファインスタインは強調します。
対照的に、赤い矮星と呼ばれるより涼しい星は、はるかに頻繁に燃え上がります。そのような星を周回する小さな岩の惑星は、生命を生み出す可能性がほとんどありません。
ちなみに、科学者は若い星の周りに隠れている惑星を見つけるためにニューラルネットワークを適応させたいと思っています。
居住可能な惑星を求めて
雑誌に掲載された別の研究では王立天文学会の月報：手紙、恒星のフレアという理論を裏付けた若い惑星での生命の出現には特に寄与していません。さらに、科学者たちは、恒星のフレアの強さと惑星の大気への影響の間にあるパターンを発見しました。
科学者の国際チームは、惑星の大気の侵食の計算された速度に基づいて、どの星が居住可能な外惑星を含む可能性が最も高いかを理解しました。
クレジット：ニューサウスウェールズ大学。
研究者は、頻繁な発生が低エネルギーは、頻度は低いが高エネルギーのフレアよりも、外惑星の大気に大きな影響を及ぼします。かすかなフレアとまれなフレアを持つ惑星は、親の星に生命を持っている可能性が高くなります。これらの星には、たとえば、私たちの太陽が含まれます。地球人にとって朗報です！研究者たちはまた、さまざまな種類の星が星のフレアから極端な紫外線（XUV）を生成する方法と、これが近くの惑星にどのように影響するかを理解しました。
維持する能力があることを理解することが重要です大気は、地球の居住可能性にとって最も重要な要件の 1 つです。恒星の活動の影響は十分に理解されていないため、ニューヨーク大学アブダビ宇宙科学センター（NYUAD）の科学者らによる研究により、系外惑星の居住可能性の研究が容易になるだろう。この研究はまた、大気の浸食と惑星の居住可能性の低下につながる可能性があるため、大気の脱出（惑星がどのように大気ガスを宇宙に放出するか）のより適切な数値モデリングの必要性を強調しています。
系外惑星が非常に接近していることを考慮すると、恒星にとって、その「宇宙天気」が系外惑星の居住可能性にどのような影響を与えるかを理解することは重要です。科学者の次のステップは、より多くの星からの星フレアを分析するためにデータセットを拡張することです。目標は、恒星の活動が系外惑星の大気に及ぼす長期的な影響を観察し、居住可能な可能性のある惑星を見つけることである。
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