Modelowanie plam gwiazdowych i analiza rozbłysków

Dzięki nowoczesnym obserwatoriom satelitarnym współcześnie odkrywamy, że duża część gwiazd naszej Galaktyki, tak samo jak Słońce, generuje rozbłyski. Bardzo wiele danych na ten temat zebrała misja Kepler, a dziś podobne wyniki dostarcza nam misja TESS. Zwykle jednak odkrywamy dla gwiazd rozbłyski wyraźnie silniejsze niż słoneczne. Czy w związku z tym słabszych rozbłysków na gwiazdach nie ma? Spodziewamy się, że jednak są, i to całkiem często, ale ze względu na duże odległości do gwiazd nie jesteśmy w stanie ich wykryć.

 

W przypadku słabszych zjawisk bardzo dużym wyzwaniem jest odróżnienie naturalnych, powolnych zmian jasności gwiazdy od krótkotrwałych pojaśnień rozbłyskowych. Dla silnych zjawisk nie jest to bardzo kłopotliwe, ale dla zjawisk słabszych owszem. Aby je wykryć musimy dysponować wiarygodnym modelem spokojnych zmian blasku danej gwiazdy. W naszym Instytucie opracowaliśmy sposób na rozstrzygnięcie tej kwestii dla gwiazd, które zmieniają swoją jasność dzięki obecności na nich plam. Opracowany został nowatorski kod do modelowania rozkładu plam na danej gwieździe, BASSMAN (Best rAndom StarSpots Model cAlculatioN). Określając rozkład plam na obracającej się gwieździe jesteśmy w stanie polepszyć detekcję jej rozbłysków wykorzystując nasz lokalny kod WARPFINDER (Wrocław AlgoRithm Prepared For detectINg anD analyzing stEllar flaRes). Procedurę tę sprawdziliśmy dla trzech gwiazd. Wzrost liczby zidentyfikowanych rozbłysków może wynieść nawet 30%. Rozpiętość energii tych zjawisk jest duża, od 100-krotnie mniejszych niż silne rozbłyski słoneczne do 100-krotnie większych. Trzy gwiazdy, które w ten sposób zbadaliśmy okazują się być jednymi z najbardziej aktywnych rozbłyskowo gwiazd w bazie obserwacji TESS.

krzywa_fazowa

Na ilustracji: Fazowa krzywa blasku gwiazdy GJ 1243 ze wszystkich obserwacji TESS (niebieskie kropki), średnia krzywa blasku ze wszystkich fazowych krzywych blasku (czerwona krzywa) i oszacowanie maksymalnej amplituda GJ 1243 (czarna przerywana linia). Źródło: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac7ab3

 

Wyniki badań, które wykonali Kamil Bicz, Robert Falewicz, Małgorzata Pietras, Marek Siarkowski i Paweł Preś zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie The Astrophysical Journal i są publicznie dostępne pod adresem https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac7ab3