Как оказалось, оценка параметров звёзд вроде Солнца может быть вдвое уточнена, если присмотреться к колебаниям их светимости.
Однажды аспирантка Фабьена Бастиен (Fabienne Bastien) из Университета Вандербильта (США) «игралась» со специальной программой для визуализации данных, полученных космическим телескопом «Кеплер», и сделала необычное открытие. «Я искала в звёздной популяции что-то, что коррелировало бы с силой магнитного поля звёзд. Но ничего такого обнаружить не удалось, зато я наткнулась на интересную корреляцию между определёнными моделями мерцания звёзд и их поверхностной гравитацией», — рассказывает учёный.
Удивлённая находкой г-жа Бастиен поделилась ею с научным руководителем Кейваном Стассуном (Keivan Stassun), после чего они вместе проанализировали кривые светимости нескольких сот солнцеподобных звёзд (кои исследовал в поисках планет «Кеплер»), а затем сравнили вариации их светимости с интенсивностью мерцаний. Выяснилось, что по мере старения звезды общие вариации постепенно падали до минимума, что понятно, так как с возрастом скорость вращения светила снижается. Когда звезда достигает этого минимума, её мерцание становится более сложным. Но дальнейшего снижения вариабельности почти не происходит на протяжении всей её жизни, снова возрастая лишь в самом конце — в фазе красного гиганта.
Попутно проанализировав сходным образом мерцания Солнца, астрофизики сделали вывод, что оно находится близко к тому этапу своей истории, когда мерцания упадут до минимума, а солнечные пятна в связи с этим могут почти исчезнуть. Для наглядного сравнения мерцаний учёные «перевели» их в звуковые колебания.
Что это даёт? С точки зрения изучения экзопланет почти все свойства планет мы определяем не абсолютно, а относительно их звёзд. Ведь транзитный метод просто даёт представление о том, какая доля звёздного света блокируется проходящей между Землёй и светилом экзопланетой, то есть размер, массу и прочие параметры последней мы вычисляем «в процентах от Х», где Х — сама звезда.
Именно поэтому так важно изучение параметров последних, ведь, узнав их, мы можем получить массу экзопланеты, которая вместе с размерами приводит к пониманию того, что перед нами: газовый гигант или твёрдая планета типа Земли. В принципе, определить многие параметры звезды можно по её спектру. Но такие методы дают ошибки порядка 40–50%. Подобные неточности могут заставить классифицировать «суперземлю» как «тёплый Нептун» и наоборот. Естественно, столь мощный источник систематических ошибок хорошо бы ликвидировать.
В принципе, есть ещё методы астросейсмологии, более точные, но пригодные для выявления данных лишь по ярким звёздам. Вот только планеты вокруг них редки, да и срок жизни таких звёзд снижает интерес к подобными системам: сложная жизнь там не всегда располагает достаточным временем для развития.
И здесь мерцание звёзд может сыграть существенную роль: по оценкам авторов работы, анализ мерцаний позволяет уточнить параметры светил с отклонением не более 20–25%, что вдвое лучше традиционных способов. Учёные уже уточнили параметры 1 000 звёзд, наблюдавшихся «Кеплером»; на очереди ещё 50 тыс. светил, находящихся вне пределов досягаемости астросейсмологических технологий.
Как отмечает Уильям Боруки (William Borucki), глава исследовательской команды, работающей с «Кеплером», новые методы вполне могут показать, что мы недооценивали линейные размеры звёзд, наблюдавшихся телескопом. А значит, ошибались и с размерами открытых планет. Если это так, то многие «суперземли» на деле окажутся небольшими газовыми гигантами. Что ж, подождём широкого применения новой методики для переоценки параметров отрытых «Кеплером» тысяч кандидатов в экзопланеты — быть может, всё окажется не так уж и плохо.
Отчёт об исследовании опубликован в журнале Nature.
Немає коментарів:
Дописати коментар
Примітка: лише член цього блогу може опублікувати коментар.