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基于卷积神经网络分析 TESS 数据的年轻恒星耀斑统计

太阳与恒星天体物理 2020-11-04 v2 天体物理仪器与方法

摘要

全天测光时变巡天任务使得对数千颗年轻恒星(tage<800t_{\rm age} < 800Myr)的监测以理解恒星活动的演化成为可能。本文开发了一个卷积神经网络(CNN)stella\texttt{stella},专门训练用于从凌星系外行星巡天卫星(TESS\textit{TESS})短节奏数据中寻找耀斑。我们将该网络应用于 3200 颗年轻恒星,以评估耀斑率随年龄和光谱型的变化。该 CNN 在单条光变曲线上识别耀斑仅需数秒。我们还测量了 1500 个目标源的自转周期,发现所有振幅的耀斑都出现在所有黑子相位上,表明整个表面具有高黑子覆盖度。此外,对于 tage>50t_{\rm age} > 50Myr 的所有温度 Teff4000T_{\rm eff} \geq 4000K 的恒星,耀斑率和振幅均下降,而 2300Teff<40002300 \leq T_{\rm eff} < 4000K 的恒星在 800 Myr 内未显示演化。 Teff4000T_{\rm eff} \leq 4000K 的恒星在所有年龄均表现出更高的耀斑率和振幅。我们研究了高耀斑率对年轻行星光致蒸发大气质量损失的影响。在耀斑存在下,行星在首个 1 Gyr 内多损失 4-7% 的大气。stella\texttt{stella} 是一个托管于 GitHub 和 PyPI 的开源 Python 工具包。

关键词

引用

@article{arxiv.2005.07710,
  title  = {Flare Statistics for Young Stars from a Convolutional Neural Network Analysis of $\textit{TESS}$ Data},
  author = {Adina D. Feinstein and Benjamin T. Montet and Megan Ansdell and Brian Nord and Jacob L. Bean and Maximilian N. Günther and Michael A. Gully-Santiago and Joshua E. Schlieder},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2005.07710},
  year   = {2020}
}

备注

21 pages, 17 figures, 1 table, AJ accepted