별의 플레어는 무엇입니까?
항성 플레어는 UV Ceti 유형 별에서 발생합니다. 이들은 변광성입니다.
플레어 별은 희미한 적색 왜성입니다.비록 질량은 작지만 플레어는 갈색왜성에서도 관찰되는데, 프록시마 센타우리(Proxima Centauri), DX 게자리(DX Cancri), 울프 359(Wolf 359) 등 태양에 가장 가까운 별 중 다수가 플레어별에 속합니다.
발병은 몇 분에서 몇 분까지 지속될 수 있습니다.시간 사이의 평균 간격은 1 시간에서 수십 일입니다. 폭발의 시작은 멸종보다 훨씬 빠르게 발생합니다. 별은 단 몇 초 만에 밝기를 두 배로 늘릴 수 있습니다. 이 과정에서 별의 스펙트럼이 극적으로 변합니다.
과학자들은 태양 플레어가훨씬 약하지만 거의 같은 성격을 띠고 있습니다. 또한 상대적인 크기 (태양은 UV Ceti 유형의 플레어를 나타내는 적색 왜성보다 훨씬 더 밝음)뿐 아니라 방출 된 에너지의 양도 약합니다.
항성 플레어 현상은 역 콤프턴 효과 또는 "고속 전자 가설" 동안 빠른 전자와 충돌하는 동안 적외선 광자의 에너지 증가로 설명됩니다.
항성 플레어는 어떻게 연구되며 왜 중요합니까?
젊은 분출의 빈도 결정별 과학자들이 거주 가능한 행성을 찾을 수 있는 곳을 이해하는 데 도움이 됩니다. 그러나 지금까지 이러한 플레어를 검색하려면 별의 밝기, 즉 빛의 곡선에 대한 천 가지 이상의 변화를 눈으로 연구해야 했습니다.
국제 과학자 그룹이 이것을 단순화하기로 결정했습니다.기계 학습을 사용하는 과정. 이렇게하면 이러한 현상을 더 빠르고 효율적으로 검색 할 수 있습니다. 이를 위해 천문학 자들은 항성 섬광의 특징적인 빛 패턴을 감지하는 신경망을 가르쳤습니다.
“신경망 덕분에 우리는 더 많은 것을 찾을 수있었습니다.수천 명의 젊은 스타들에게 23,000 개의 플레어가 발생합니다.”라고 호주 뉴 사우스 웨일스 대학의 교수이자이 연구의 공동 저자 인 몬테 트 박사는 설명합니다.
예술적 컨셉 HD 209458 b,가장 가까운 부모 별의 복사에 의해 대기가 35,000km / h 이상의 속도로 폭발하는 외계 행성. 출처 : NASA / 유럽 우주국 / Alfred Vidal-Majar (CNRS 파리 천체 물리학 연구소).
"근처 행성의 발전하는 대기에 치명적일 수있는 항성 플레어를 감지하면 거주 가능한 행성을 찾는 데 집중할 수 있습니다."
결과는 천문학 저널, 천문학에서 AI의 유망한 용도를 보여줄뿐만 아니라 젊은 별과 행성의 진화에 대한 더 나은 이해를 보여줍니다.
"물론, '어린'에 대해 이야기할 때별이라는 것은 100만년에서 8억년 사이의 나이를 의미합니다.”라고 해당 기사의 첫 번째 저자이자 시카고 대학교 대학원생인 Adina Fainstein은 강조합니다. "별 주변의 모든 행성은 이 시점에서도 여전히 형성되고 있습니다." 지금은 특히 중요한 시기이며, 별에서 나오는 플레어는 물이나 대기를 쉽게 증발시킬 수 있습니다."
- 신경망 생성
NASA의 TESS 망원경 탑재2018 년부터 지구 궤도를 도는이 위성은 특별히 외계 행성을 검색하도록 설계되었습니다. 먼 별의 플레어가 TESS 이미지에 나타나지만 기존 알고리즘은 모양을 결정하기가 어렵습니다.
그러나 신경망은 특히 좋습니다.예를 들어 인터넷의 모든 이미지에서 자동차를 선택하는 Google의 인공 지능과 같은 패턴을 검색하는 과정에서 천문학자들은 천문학 데이터를 분류하기 위해 점점 더 패턴을 활용하고 있습니다.
Feinstein과 Montet는 이 그룹과 협력했습니다.NASA, 플랫아이언 연구소(Flatiron Institute), MIT의 페르미 국립 가속기 연구소(Fermi National Accelerator Laboratory), 오스틴에 있는 텍사스 대학교의 과학자들은 신경망을 훈련하기 위해 식별된 플레어와 비플레어 세트를 조립합니다.
- 실험 결과
그리고 신경망은 작은 플레어를 감지하는 데 정말 유용한 것으로 입증되었습니다. 다른 방법으로는 찾기가 정말 어렵다고 연구원들은 설명합니다.
신경망의 성능을 확인한 후연구원들은 3,200 개 이상의 별을 제공하는 완전한 데이터 세트에이를 적용했습니다. 과학자들은 우리 태양과 같은 별이 몇 개의 플레어만을 가지고 있다는 것을 발견했으며, 별이 태어난 지 5 천만년 후에 사라진 것 같습니다. 이것은 인류에게 희소식입니다.
Feinstein은 "더 차분한 항성 환경은 지구 대기가 생존 가능성이 더 높다는 것을 의미합니다."라고 강조합니다.
대조적으로 적색 왜성이라고 불리는 더 차가운 별은 훨씬 더 자주 타 오릅니다. 그러한 별을 공전하는 작은 암석 행성은 생명체를 만들 가능성이 거의 없습니다.
그런데 과학자들은 신경망을 적응시켜 어린 별 주위에 숨어있는 행성을 찾고 싶어합니다.
거주 가능한 행성을 찾아
저널에 발표된 또 다른 연구에서는Royal Astronomical Society의 월간 공지 : 편지,별이 폭발한다는 이론을 확인했습니다.특히 젊은 행성의 생명체 출현에 기여하지 않습니다. 또한 과학자들은 항성 플레어의 강도와 그것이 행성 대기에 미치는 영향 사이의 패턴을 발견했습니다.
국제 과학자 팀은 계산 된 행성 대기 침식 속도를 기반으로 어떤 별이 거주 가능한 외계 행성을 포함 할 가능성이 가장 높은지 알아 냈습니다.
신용 : 뉴 사우스 웨일즈 대학교.
연구원들은 빈번한 발병이낮은 에너지는 덜 빈번한 고 에너지 플레어보다 외계 행성의 대기에 더 큰 영향을 미칩니다. 희미하고 희귀 한 플레어가있는 행성은 부모 별에 생명체가있을 가능성이 더 높습니다. 이 별에는 예를 들어 우리 태양이 포함됩니다. 지구인에게 좋은 소식입니다! 연구진은 또한 다양한 유형의 별이 별의 플레어에서 극 자외선 (XUV)을 생성하는 방법과 이것이 주변 행성에 미치는 영향을 알아 냈습니다.
유지하는 능력이 있다는 것을 이해하는 것이 중요합니다.대기는 지구의 거주 가능성에 대한 가장 중요한 요구 사항 중 하나입니다. 항성 활동의 영향은 잘 알려져 있지 않기 때문에 뉴욕 대학교 아부다비 우주 과학 센터(NYUAD) 과학자들의 연구를 통해 외계 행성의 거주 가능성을 더 쉽게 연구할 수 있을 것입니다. 이 연구는 또한 대기 탈출(행성이 어떻게 대기 가스를 우주로 방출하는지)에 대한 더 나은 수치 모델링의 필요성을 강조합니다. 이는 대기 침식과 행성의 거주 가능성 감소로 이어질 수 있기 때문입니다.
외계행성이 가깝기 때문에별들에게는 “우주 기상”이 외계 행성의 거주 가능성에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 이해하는 것이 중요합니다. 과학자들의 다음 단계는 더 많은 별에서 발생하는 항성 플레어를 분석하기 위해 데이터 세트를 확장하는 것입니다. 목표는 외계 행성의 대기에 대한 항성 활동의 장기적인 영향을 확인하고 잠재적으로 거주 가능한 행성을 찾는 것입니다.
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