ضوء النجوم ، النجم الساطع … كما هو موضح في الرياضيات

صورة: تصف طريقة تم تطويرها مؤخرًا رياضيًا التغييرات الدورية في سطوع النجوم. يمكن أيضًا تطبيق النموذج على ظواهر متغيرة مماثلة مثل علم المناخ والإشعاع الشمسي. منظر كثير

الائتمان: © 2021 Morgan Bennett Smith

لا تتألق كل النجوم طوال الوقت. بعضها له سطوع يتغير بمعدل بسبب الظواهر الدورية مثل الكواكب العابرة أو جاذبية النجوم الأخرى. يظهر آخرون تغيرًا بطيئًا في هذه الدورة بمرور الوقت قد يكون من الصعب تمييزه أو فهمه رياضيًا. طور كل من سوميا داس ومارك جاننتون من جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية طريقة لإحداث هذا التطور الدوري كجزء من عمليات “التحلل” الرياضي.

يقول داس: “قد يكون من الصعب شرح اختلافات سطوع النجوم المتغيرة ما لم تتبع نمطًا ثابتًا بمرور الوقت”. “في هذه الدراسة ، أنشأنا طرقًا يمكنها تفسير تطور سطوع نجم متغير ، حتى لو جاء من دورية صارمة أو سعة ثابتة.”

العمليات الدورية الكلاسيكية لها تباين يمكن تعريفه بسهولة بمرور الوقت ، مثل اكتساح حزمة منارة أو التباين السنوي في الإشعاع الشمسي في موقع معين. هنا ، تشير كلمة “ثابت” إلى الطبيعة المنتظمة للتواتر بمرور الوقت وتصف العمليات التي يمكن التنبؤ بها بدرجة عالية مثل عمود الدوران أو شعاع المنارة. ومع ذلك ، عندما تتغير الفترة أو السعة ببطء عبر العديد من الدورات ، تفشل الرياضيات الخاصة بالعمليات السيكلوستاتيكية.

يقول داس: “نطلق على مثل هذه العملية فترة تطور وعملية استقرار حلقي ، أو عملية EPACS”. “نظرًا لأن عمليات EPACS أكثر مرونة من العمليات cyclostationary ، فيمكن استخدامها لنمذجة مجموعة متنوعة من سيناريوهات العالم الحقيقي.”

شكّل داس وجنتون الفترة والسعة غير الثابتة بتعريفهما على أنهما وظائف تتغير بمرور الوقت. وبذلك قاموا بتوسيع تعريف عملية cyclostationary من أجل وصف أفضل للعلاقة بين المتغيرات ، مثل السطوع والدورة الدورية لنجم متغير. ثم استخدموا نهجًا تكراريًا لتحسين المعلمات الرئيسية من أجل تكييف النموذج مع العملية المرصودة.

يقول داس: “طبقنا طريقتنا لنمذجة الضوء المنبعث من الكوكب المتغير R Hydrae ، والذي أظهر تباطؤًا في فترته من 420 إلى 380 يومًا بين عامي 1900 و 1950”. “لقد أظهر نهجنا أن R Hydrae لديه فترة متطورة وبنية ارتباط اتساع لم يتم التقاطها في العمل السابق.”

من المهم أن نلاحظ ، نظرًا لأن هذا النهج يربط عمليات EPACS بنظرية التكلفة الكلاسيكية الكلاسيكية ، فإن تكييف عملية EPACS يجعل من الممكن استخدام الأساليب الحالية للعمليات cyclostationary.

يقول ديس: “يمكن أيضًا تطبيق طريقتنا على ظواهر مماثلة بخلاف النجوم المتغيرة ، مثل المناخ والبيئة ، وخاصة على الإشعاع الشمسي ، والتي يمكن أن تكون مفيدة في التنبؤ بحصاد الطاقة في المملكة العربية السعودية”.

###

تنصل: AAAS و EurekAlert! ليست مسؤولة عن دقة الإصدارات الجديدة المنشورة على EurekAlert! عن طريق التبرعات المؤسسية أو استخدام أي معلومات من خلال نظام EurekAlert.

READ  دعا خبير حقوقي أممي إلى رفع العقوبات أحادية الجانب ضد فنزويلا

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *