O que são chamas estelares?
As erupções estelares ocorrem em estrelas do tipo UV Ceti - estas são estrelas variáveis.
As estrelas flamejantes são anãs vermelhas fracas.com uma massa pequena, embora erupções também são observadas em anãs marrons.Muitas das estrelas mais próximas do Sol, incluindo Proxima Centauri, DX Cancri e Wolf 359, pertencem à classe das estrelas eruptivas.
Os surtos podem durar de minutos a várioshoras, o intervalo médio entre eles é de uma hora a dezenas de dias. O início de uma explosão ocorre muito mais rápido do que a extinção; uma estrela pode dobrar seu brilho em apenas alguns segundos. Durante este processo, o espectro da estrela muda dramaticamente.
Os cientistas acreditam que as explosões solares têmquase da mesma natureza, embora sejam muito mais fracos. Além disso, eles são mais fracos não apenas na magnitude relativa (o sol é muito mais brilhante do que as anãs vermelhas mostrando erupções do tipo UV Ceti), mas também na quantidade de energia liberada.
O fenômeno das explosões estelares é explicado por um aumento na energia dos fótons infravermelhos durante colisões com elétrons rápidos durante o efeito Compton inverso ou a “hipótese do elétron rápido”.
Como as chamas estelares são estudadas e por que isso é importante?
Determinando a frequência de erupções jovensestrelas ajuda os cientistas a entender onde procurar planetas habitáveis. Mas até agora, a busca por essas explosões envolveu o estudo visual de mais de mil mudanças no brilho das estrelas - curvas de luz.
Um grupo internacional de cientistas decidiu simplificar esteprocesso usando aprendizado de máquina. Isso tornará a busca por esses fenômenos mais rápida e eficiente. Para fazer isso, os astrônomos ensinaram uma rede neural a detectar os padrões de luz característicos de um flash estelar.
“Com a ajuda de uma rede neural, conseguimos encontrar mais23.000 chamas em milhares de estrelas jovens ”, explica o Dr. Montet, professor da Universidade de New South Wales, na Austrália, e coautor do estudo.
Conceito artístico HD 209458 b,exoplanetas cuja atmosfera está explodindo a velocidades acima de 35.000 km / h por radiação da estrela-mãe mais próxima. Crédito: NASA / Agência Espacial Europeia / Alfred Vidal-Majar (Instituto de Astrofísica de Paris, CNRS).
"Detectar chamas estelares que podem ser fatais para as atmosferas em desenvolvimento de planetas próximos ajudará a focar em encontrar planetas habitáveis."
Os resultados publicados em Astronomical Journal, demonstram os usos promissores da IA na astronomia, bem como uma melhor compreensão da evolução de estrelas jovens e seus planetas.
“Claro, quando falamos de“jovens”estrelas, queremos dizer uma idade de um milhão a 800 milhões de anos”, enfatiza Adina Fainstein, estudante de pós-graduação da Universidade de Chicago e primeira autora do artigo. “Quaisquer planetas ao redor da estrela ainda estão se formando neste momento.” Este é um momento particularmente importante, e uma explosão da estrela poderia facilmente evaporar qualquer água ou atmosfera."
- Criação de rede neural
Telescópio TESS da NASA a bordoO satélite, que orbita a Terra desde 2018, foi especialmente projetado para a busca de exoplanetas. Flares de estrelas distantes aparecem em imagens TESS, mas os algoritmos tradicionais são difíceis de determinar sua forma.
No entanto, as redes neurais são especialmente boasna busca de padrões, como a inteligência artificial do Google, que seleciona, por exemplo, carros a partir de todas as imagens da Internet, e os astrônomos recorrem cada vez mais a eles para classificar dados astronômicos.
Feinstein e Montet trabalharam com o grupocientistas da NASA, do Flatiron Institute, do Fermi National Accelerator Laboratory, do MIT e da Universidade do Texas em Austin para montar um conjunto de sinalizadores identificados e não-flares para treinar uma rede neural.
- Resultados da Experiência
E a rede neural provou ser muito útil para detectar pequenos surtos. Eles são realmente difíceis de encontrar com outros métodos, explicam os pesquisadores.
Depois de verificar o desempenho da rede neural,os pesquisadores o aplicaram a um conjunto de dados completo que forneceu mais de 3.200 estrelas. Os cientistas descobriram que estrelas como o nosso Sol tinham apenas algumas chamas e parecem ter desaparecido 50 milhões de anos após o nascimento da estrela. Esta é uma boa notícia para a humanidade.
“O ambiente estelar mais silencioso significa que a atmosfera do planeta tem uma chance maior de sobrevivência”, enfatiza Feinstein.
Em contraste, estrelas mais frias, chamadas anãs vermelhas, surgem com muito mais freqüência. Pequenos planetas rochosos que orbitam essas estrelas têm poucas chances de criar vida.
A propósito, os cientistas querem adaptar a rede neural para encontrar planetas escondidos ao redor de estrelas jovens.
Em busca de planetas habitáveis
Em outro estudo publicado na revistaAvisos mensais da Royal Astronomical Society: cartas,confirmou a teoria de que as explosões estelaresnão contribuem particularmente para o surgimento de vida em planetas jovens. Além disso, os cientistas descobriram um padrão entre a intensidade das explosões estelares e o seu efeito na atmosfera dos planetas.
Uma equipe internacional de cientistas descobriu quais estrelas têm maior probabilidade de conter exoplanetas habitáveis, com base em taxas calculadas de erosão da atmosfera planetária.
Crédito: University of New South Wales.
Os pesquisadores demonstraram que surtos frequentes combaixa energia tem um impacto maior na atmosfera do exoplaneta do que chamas menos frequentes, mas de alta energia. Planetas com erupções fracas e raras têm maior probabilidade de ter vida em suas estrelas-mãe. Essas estrelas incluem, por exemplo, nosso Sol. Boas notícias para os terráqueos! Os pesquisadores também descobriram como diferentes tipos de estrelas produzem radiação ultravioleta extrema (XUV) de explosões estelares e como isso afeta os planetas próximos.
É importante compreender que a capacidade de manteratmosfera é um dos requisitos mais importantes para a habitabilidade do planeta. Como os efeitos da atividade estelar não foram bem compreendidos, o estudo realizado por cientistas do Centro de Ciências Espaciais da Universidade de Nova York em Abu Dhabi (NYUAD) tornará mais fácil o estudo da habitabilidade de exoplanetas. O estudo também destaca a necessidade de uma melhor modelagem numérica do escape atmosférico – como os planetas liberam gases atmosféricos no espaço – pois isso pode levar à erosão atmosférica e à diminuição da habitabilidade do planeta.
Dada a proximidade de exoplanetasàs estrelas, é importante compreender como o “clima espacial” nelas pode afetar a habitabilidade dos exoplanetas. O próximo passo dos cientistas será expandir o conjunto de dados para analisar erupções estelares de mais estrelas. O objetivo é observar os efeitos a longo prazo da atividade estelar na atmosfera dos exoplanetas e encontrar outros potencialmente habitáveis.
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