Количество солнечных пятен на нашем Солнце обычно уменьшается и уменьшается в предсказуемом 11-летнем цикле, но один необычный 70-летний период, когда солнечные пятна были невероятно редки, озадачил ученых в течение 300 лет. По словам группы исследователей из Университета штата Пенсильвания, ближайшая звезда, похожая на Солнце, приостановила свои собственные циклы и вступила в аналогичный период редких звездных пятен. Продолжение наблюдения за этой звездой может помочь объяснить, что произошло с нашим собственным Солнцем во время этого «минимума Маундера», а также дать представление о звездной магнитной активности Солнца, которая может мешать спутникам и глобальным коммуникациям и, возможно, даже влиять на климат на Земле.

Звезда — и каталог пятидесятилетней активности звездных пятен 58 других солнцеподобных звезд — описаны в новой статье, опубликованной онлайн в The Astronomical Journal.

Звездные пятна появляются в виде темных пятен на поверхности звезды из-за временного снижения температуры в этой области в результате динамо звезды — процесса, который создает ее магнитное поле . Астрономы документировали изменения в частоте звездных пятен на нашем Солнце с тех пор, как они были впервые обнаружены Галилеем и другими астрономами в 1600-х годах, поэтому существует хорошая запись его 11-летнего цикла. Исключением является минимум Маундера, который длился с середины 1600-х до начала 1700-х годов и с тех пор ставит астрономов в тупик.

«На самом деле мы не знаем, что вызвало минимум Маундера, и мы искали другие солнцеподобные звезды , чтобы увидеть, могут ли они дать какое-то представление», — сказала Анна Баум, студентка Пенсильванского университета во время исследования. первый автор статьи. «Мы идентифицировали звезду, которая, по нашему мнению, вошла в состояние, подобное минимуму Маундера. Будет очень интересно продолжать наблюдать за этой звездой во время этого минимума.

Исследовательская группа собрала данные из нескольких источников, чтобы объединить данные о звездных пятнах за 50–60 лет для 59 звезд. Это включало данные HK-проекта обсерватории Маунт-Вилсон, который был разработан для изучения звездной активности на поверхности и проводился с 1966 по 1996 год, а также результаты поиска планет в обсерватории Кека, которые включают такие данные в рамках продолжающегося поиска экзопланет с 1996 по 1996 год. 2020. Исследователи составили базу данных звезд, которая появилась в обоих источниках и содержала другую легкодоступную информацию, которая могла бы помочь объяснить активность звездных пятен. Команда также приложила значительные усилия для стандартизации измерений с разных телескопов, чтобы иметь возможность сравнивать их напрямую и иным образом очищать данные.

Команда определила или подтвердила, что 29 из этих звезд имеют циклы звездных пятен, наблюдая по крайней мере два полных периода циклов, которые часто длятся более десяти лет. Некоторые звезды, по-видимому, вообще не имеют циклов, что может быть связано с тем, что они вращаются слишком медленно, чтобы иметь динамо-машину, и они магнитно «мертвы» или потому, что их жизнь близка к концу. Некоторые из звезд требуют дальнейшего изучения, чтобы подтвердить, есть ли у них цикл.

«Эти непрерывные более чем 50-летние временные ряды позволяют нам видеть вещи, которые мы никогда бы не заметили на 10-летних снимках, которые мы делали раньше», — сказал Джейсон Райт, профессор астрономии и астрофизики в Пенсильванском университете и автор бумаги. «Удивительно, но Анна нашла многообещающую звезду, которая десятилетиями каталась на велосипеде, но, похоже, остановилась».

По словам исследователей, звезда под названием HD 166620, по оценкам, имеет цикл около 17 лет, но сейчас она вступила в период низкой активности и с 2003 года не показывала никаких признаков звездных пятен.

«Когда мы впервые увидели эти данные, мы подумали, что это, должно быть, ошибка, что мы собрали данные двух разных звезд, или в каталоге была опечатка, или звезда была неправильно идентифицирована», — сказал Джейкоб Лун, аспирант Пенсильванского университета. Укажите, когда начался проект, кто сейчас работает в Калифорнийском университете в Ирвине. «Но мы дважды и трижды проверили все. Время наблюдения соответствовало координатам, которые мы ожидали от звезды. И на небе не так уж много ярких звезд, которые наблюдал Маунт Вильсон. проверки, мы всегда приходим к выводу, что эта звезда просто перестала вращаться».

Исследователи надеются продолжить изучение этой звезды в течение ее минимального периода и, возможно, после того, как она выйдет из своего минимума и снова начнет цикл. Это продолжающееся наблюдение может предоставить важную информацию о том, как Солнце и звезды, подобные ему, генерируют свои магнитные динамо.

«Есть большие споры о том, что такое минимум Маундера», — сказал Баум, который сейчас учится в докторантуре Университета Лихай, изучая звездную астрономию и астеросейсмологию. «Выключилось ли магнитное поле Солнца? Оно потеряло свою динамо-машину? Или оно все еще вращалось, но на очень низком уровне, из-за которого не было много солнечных пятен? Мы не можем вернуться в прошлое, чтобы измерить, что это было». вроде бы, но если мы сможем охарактеризовать магнитную структуру и напряженность магнитного поля этой звезды, мы сможем получить некоторые ответы».

Лучшее понимание поверхностной активности и магнитного поля Солнца может иметь несколько важных последствий. Например, сильная звездная активность может вывести из строя спутники и глобальную связь, а одна особенно сильная солнечная буря вывела из строя энергосистему в Квебеке в 1989 году. Также предполагалось, что циклы солнечных пятен могут иметь связь с климатом на Земле. Кроме того, исследователи заявили, что информация от этой звезды может повлиять на наши поиски планет за пределами нашей Солнечной системы.

«Звездные пятна и другие формы поверхностной магнитной активности звезд мешают нашей способности обнаруживать планеты вокруг них», — сказал Говард Исааксон, научный сотрудник Калифорнийского университета в Беркли и автор статьи. «Улучшение нашего понимания магнитной активности звезды может помочь нам улучшить наши усилия по обнаружению».

Кураторская база данных 59 звезд и их активности звездных пятен из этого исследования была предоставлена ​​исследователям для дальнейшего изучения.

«Это исследование является прекрасным примером астрономии разных поколений и того, как мы продолжаем улучшать наше понимание Вселенной, опираясь на многочисленные наблюдения и целенаправленные исследования астрономов, которые были до нас», — сказал Райт. «Когда я был аспирантом, я просматривал данные о звездных пятнах из Маунт-Вилсон и обсерватории Кека для своей диссертации, Говард просматривал данные о звездных пятнах из Калифорнийского обзора планет для своей магистерской диссертации, и теперь Анна собрала все данные вместе для более полной картины. Мы все рады продолжить изучение этой и других многообещающих звезд».