Звёздные пятна обманывают астрономов: исследование показывает, что экзопланеты кажутся меньше или больше из-за пятен на звёздах

Новое исследование показывает, что вариации яркости звёзд могут значительно влиять на интерпретацию данных об экзопланетах.

Большая часть информации о планетах за пределами Солнечной системы получена путём наблюдения за снижением яркости звёзд при прохождении планет мимо них. Этот метод позволяет оценивать размер планеты и состав её атмосферы. Однако недавнее исследование указывает, что изменения в яркости звёзд из-за наличия горячих и холодных участков на их поверхности могут сильно искажать представления о планетах.

Исследовательская группа изучила атмосферы 20 планет, похожих по размеру на Юпитер и Нептун, и обнаружила, что изменчивость звёзд-хозяев искажает данные примерно для половины из них. Если такие колебания будут не учтены, учёные могут неправильно интерпретировать такие параметры, как размер планет, их температура и состав атмосферы.

Доктор Арианна Саба, ведущий автор исследования, подчеркнула: «Эти данные стали для нас неожиданностью — мы столкнулись с большим количеством звёздного загрязнения, чем предполагали. Углублённое понимание того, как звёздная изменчивость влияет на интерпретацию экзопланет, позволит улучшить наши модели и эффективнее использовать огромные наборы данных, которые будут получены в ходе миссий James Webb, Ariel и Twinkle».

Александра Томпсон, соавтор исследования, пояснила, что некоторые звёзды можно считать «пятнистыми» из-за высокой доли холодных (тёмных) и горячих (ярких) областей на их поверхности из-за сильной магнитной активности. Эти изменения могут привести к неправильной оценке размера планеты, её температуры или плотности атмосферы, в зависимости от того, через какую часть звезды она проходит.

Команда учёных использовала 20 лет данных, собранных космическим телескопом «Хаббл», объединив сведения от двух его инструментов. Для каждой планеты данные обрабатывались и анализировались одинаково, что позволяло обеспечить корректное сравнение. Были выявлены ситуации, когда для шести из 20 планет данные лучше соответствовали моделям с учётом изменчивости звёзд, а ещё шесть планет испытывали незначительное «загрязнение» со стороны своей звезды-хозяина.

Учёные предложили два подхода для оценки влияния звёздной изменчивости на данные о планетах. Первый метод заключается в анализе общей формы спектра, чтобы понять, можно ли объяснить её только планетой или необходимо учитывать звёздную активность. Второй подход — сравнение двух наблюдений одной и той же планеты в оптическом спектре, выполненных в разное время. Существенные различия между ними могут свидетельствовать о влиянии переменной звёздной активности.

Исследователи подчеркнули, что риск неверной интерпретации данных можно контролировать при правильном выборе диапазона волн. Особенно важны наблюдения в оптическом диапазоне, в котором эффекты звёздного загрязнения наиболее ощутимы.

Источник: iXBT