Která z Keplerových hvězd se vzplala?

Obyvatelnost vzdálených exoplanet závisí na mnoha faktorech - jedním z nich je aktivita jejich hostitelských hvězd. Abychom zjistili, které hvězdy s největší pravděpodobností vzplanou, zkoumá nedávná studie desítky tisíc hvězdných erupcí pozorovaných Keplerem.

Jaké typy hvězd budou s největší pravděpodobností hostit hvězdné erupce, jako je tato, emitované naší vlastní hvězdou a zobrazované observatořem sluneční dynamiky?
NASA / GSFC / SDO

Potřeba širšího vzorku

Umělecké vykreslování planoucí trpasličí hvězdy.
Goddard Space Flight Center / S NASA Goddard Space Flight Center. Wiessinger

Většina našeho chápání toho, co způsobuje vzplanutí hvězdy, je založena na pozorování jediné hvězdy, která je dostatečně blízko, aby mohla podrobně prozkoumat Slunce. Při učení se z velikosti jednoho vzorku však vyvstává výzva: musíme určit, které závěry jsou pro Slunce (nebo hvězdy podobné Slunci) jedinečné a které platí i pro jiné hvězdné typy.

Na základě pozorování a modelování si astronomové myslí, že hvězdné erupce jsou výsledkem opětovného propojení čar magnetického pole ve vnější atmosféře hvězdy, korony. Předpokládá se, že magnetická aktivita je poháněna dynamem způsobeným pohyby v konvekční zóně hvězdy.


HR diagram Keplerových hvězd, s planoucí hlavní sekvencí (žlutá), obří (červená) a A-hvězda (zelená) hvězdy ve vzorku autorů je uveden.
Van Doorsselaere a kol. 2017

Abychom mohli vyzkoušet, zda jsou tyto myšlenky obecně pravdivé, musíme pochopit, jaké typy hvězd vykazují světlice a jaké hvězdné vlastnosti korelují s planoucí aktivitou. Tým vědců vedený Tomem Van Doorsselaere (KU Leuven, Belgie) nyní použil obrovský vzorek světlic pozorovaných Keplerem k prozkoumání těchto statistik.

Zajímavé trendy

Van Doorsselaere a spolupracovníci použili nový automatizovaný algoritmus detekce a charakterizace vzplanutí k prohledávání surových světelných křivek z čtvrtiny 15 mise Kepler, přičemž na 6 662 hvězdách vytvořili vzorek 16 850 světlic. Poté je použili ke studiu závislosti rychlosti výskytu vzplanutí, trvání, energie a amplitudy na typu hvězdného spektra a periodě rotace.

Tato velká statistická studie vedla autory k několika zajímavým závěrům, včetně:

Míra výskytu odlesku jako funkce Rossbyho čísla, která sleduje rotaci hvězd. Vyšší rychlosti rotace odpovídají nižším Rossbyho číslům, takže tato data naznačují, že rychlejší rotující hvězdy budou s větší pravděpodobností vykazovat světlice.
Van Doorsselaere a kol. 2017

  1. Zhruba 3, 5% Keplerových hvězd v tomto vzorku jsou planoucí hvězdy.
  2. Bylo nalezeno 24 nových hvězd A, které ukazují vzplanutí. To je zajímavé, protože hvězdy nejsou považovány za vnější konvekční zónu, která by měla zabránit působení magnetického dynama. Tyto detekce planoucích hvězd však ještě přispívají k důkazu, že alespoň některé hvězdy A vykazují magnetickou aktivitu.
  3. Většina planoucích hvězd ve vzorku jsou hvězdy hlavní sekvence, ale bylo zjištěno, že 653 obrů má planoucí aktivitu. Stejně jako u hvězd A je neočekávané, že by obří hvězdy měly silná magnetická pole - jejich zvětšení a postupné snižování v průběhu času by mělo vést k oslabení povrchových polí. Zdá se však, že výskyt obřích hvězd je podobný jako u hvězd F nebo G s hlavní sekvencí.
  4. Zdá se, že všechny typy hvězd mají malý zlomek „odleskových hvězd“ - hvězd s obzvláště vysokým výskytem vzplanutí.
  5. Rychle rotující hvězdy mají větší pravděpodobnost vzplanutí, mají tendenci k častějšímu vzplanutí a mají tendenci mít silnější světlice než pomalu rotující hvězdy.

Jako další krok autoři plánují použít svůj algoritmus detekce vzplanutí na větší vzorek všech Keplerových dat. Mezitím tato studie prohloubila několik záhad a posunula nás o krok blíže k pochopení toho, které hvězdy vzplanou - a proč.

Citace

Tom Van Doorsselaere a kol. 2017 ApJS 232 26. doi: 10, 3847 / 1538-4365 / aa8f9a

Související články v časopise

  • Planoucí aktivita trpaslíků M v poli Kepler doi: 10, 3847 / 1538-4357 / aa8ea2
  • Keplerův katalog hvězdných světlic doi: 10, 3847 / 0004-637X / 829/1/23
  • Studie proměnlivosti ve frekvenčním rozdělení superflares hvězd G typu pozorovaná Keplerovou misí doi: 10.1088 / 0004-637X / 798/2/92
  • Odlesky bílého světla na blízkých binárních souborech pozorovaných s Keplerem doi: 10, 3847 / 0067-0049 / 224/2/37
  • Světlice na hvězdách typu A: Důkazy pro ohřev sluneční korony nanoflary? doi: 10, 3847 / 0004-637X / 831/1/9
  • Fotometrická studie hvězdné magnetické aktivity. I. Variabilita odlesku hvězd červeného trpaslíka v otevřeném klastru M37 doi: 10, 1088 / 0004-637X / 814/1/35

Tento příspěvek se původně objevil na AAS Nova, kde jsou uvedeny nejdůležitější poznatky z časopisů americké astronomické společnosti.