Группа астрофизиков создала инновационный способ выявления и исследования изменений, происходящих с пятнами на удаленных звездах, схожими с солнечными пятнами. Для этого исследователи использовали подход, который обычно применяется при поиске экзопланет. Примененный метод обработки информации, полученной с космических телескопов «Kepler» и TESS, позволяет не только обнаруживать звездные пятна, но и проводить их сравнение с солнечными, что существенно расширяет представления о том, насколько наше Солнце является обычным по сравнению с другими звездами.
Данное открытие имеет непосредственное значение для экзобиологии, поскольку позволяет определить, насколько уникальна наша планета и условия, необходимые для существования жизни, в пределах Млечного Пути. Описанный в статье, размещенной в The Astrophysical Journal и доступной для свободного ознакомления, метод получил название StarryProcess . Согласно заявлению NASA, инструмент также пригодится для исследования атмосферы экзопланет и определения их пригодности для жизни в рамках будущих проектов, например, Pandora.
Метод базируется на изучении изменения блеска звезды в процессе транзита – когда планета проходит перед ее диском. Транзит, как правило, вызывает заметное и повторяющееся снижение яркости. Но если планета оказывается над более холодным и менее освещенным участком на звезде, подобным солнечному пятну, то это снижение становится менее выраженным, и в кривой блеска проявляется отчетливый пик. Исследуя такие отклонения, исследователи могут установить количество, положение и интенсивность пятен на звезде, что недоступно при рассмотрении светила как однородного по яркости диска.
По словам Сабины Сагынбаевой, аспирантки, изучающей астрофизику в Университете Стоуни-Брук и являющейся соавтором исследования, многие модели, применяемые для анализа данных об экзопланетах, исходят из предположения об однородности звезд. Однако наблюдения, проведенные за Солнцем, демонстрируют обратное. Предложенный ими метод позволяет учитывать эту особенность.
По словам коллеги, Бретта Морриса, более детальное изучение физики звезды оказывает непосредственное влияние на исследование ее планет. В частности, для выявления воды в атмосфере планеты – важного показателя, указывающего на возможность существования жизни – необходимо избегать ошибочной интерпретации сигнала воды как признака, обусловленного характеристиками самой звезды.
Успешное тестирование метода проводилось на данных, полученных при наблюдении за планетой TOI 3884 b, газовым гигантом в созвездии Девы, открытой TESS в 2022 году. Исследование незначительных колебаний в кривых яркости позволяет выявить характеристики звезды, вокруг которой она вращается: интенсивность звёздных пятен, угол наклона орбиты планеты, ориентацию оси вращения звезды и другие параметры.
Данное открытие продолжает исследования, которые начали Галилей и любитель астрономии Генрих Швабе, обнаруживший 11-летний цикл солнечной активности, а также Джордж Эллери Хейл, определивший в начале XX века магнитную природу солнечных пятен.