科学家使用新方法描述恒星亮度周期性变化 也可应用可变现象

据外媒报道，科学家开发的一种新方法从数学上描述了恒星亮度的周期性变化。该模型也可应用于类似的可变现象，如气候学和太阳辐照度。

并非所有的恒星都会一直闪耀着光芒。有些恒星的亮度由于周期性的现象而有节奏地变化，比如经过的行星或其他恒星的“拉扯”。另一些则显示出这种周期性随时间的缓慢变化，这可能难以辨别或用数学方法捕捉。阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)的Soumya Das和Marc Genton现在开发了一种方法，将这种不断变化的周期性纳入数学上的 "摆线 "过程框架。

Das说：“除非变星的亮度随着时间的推移遵循一个有规律的模式，否则很难解释变星的亮度变化。在这项研究中，我们创建了可以解释变星亮度演变的方法，即使它偏离了严格的周期性或恒定的振幅。”

经典的循环平稳随机过程有一个容易定义的随时间变化的过程，就像灯塔光束的扫描或某一地点的太阳辐照度的年度变化。这里，"平稳 "指的是周期性随时间变化的恒定性质，描述了高度可预测的过程，如旋转轴或灯塔光束。然而，当周期或振幅在许多周期内缓慢变化时，循环平稳随机过程的数学原理就失效了。

“我们把这样的过程称为不断变化的周期和振幅环稳态，或EPACS过程，”Das说。“由于EPACS过程比摆线过程更灵活，它们可以被用来模拟各种现实生活中的情景。”

Das和Genton通过将非稳态周期和振幅定义为随时间变化的函数来建立模型。在这样做的过程中，他们扩展了环稳态过程的定义，以更好地描述变量之间的关系，例如变星的亮度和周期。然后，他们使用迭代的方法来完善关键参数，以使模型与观察到的过程相适应。

"我们应用我们的方法对变星R Hydrae发出的光进行建模，它在1900年和1950年之间表现出周期从420天放缓到380天，"Das说。"我们的方法显示，R Hydrae有一个不断变化的周期和振幅的相关结构，这在以前的工作中没有被捕捉到。"

重要的是，由于这种方法将EPACS过程与经典的循环平稳理论联系起来，那么拟合一个EPACS过程就有可能使用现有的循环平稳过程的方法。

"我们的方法也可以应用于变星以外的类似现象，如气候学和环境测量学，特别是太阳辐照度，这对于预测沙特阿拉伯的能源采集可能是有用的，"Das说。

关键词： 科学家 恒星 亮度 周期性