The M8V star TRAPPIST-1 hosts seven roughly Earth-sized planets and is a promising target for exoplanet characterization. Kepler/K2 Campaign 12 observations of TRAPPIST-1 in the optical show an apparent rotational modulation with a 3.3 day period, though that rotational signal is not readily detected in the Spitzer light curve at 4.5 $μ$m. If the rotational modulation is due to starspots, persistent dark spots can be excluded from the lack of photometric variability in the Spitzer light curve. We construct a photometric model for rotational modulation due to photospheric bright spots on TRAPPIST-1 which is consistent with both the Kepler and Spitzer light curves. The maximum-likelihood model with three spots has typical spot sizes of $R_\mathrm{spot}/R_\star \approx 0.004$ at temperature $T_\mathrm{spot} \gtrsim 5300 \pm 200$ K. We also find that large flares are observed more often when the brightest spot is facing the observer, suggesting a correlation between the position of the bright spots and flare events. In addition, these flares may occur preferentially when the spots are increasing in brightness, which suggests that the 3.3 d periodicity may not be a rotational signal, but rather a characteristic timescale of active regions.
Superflares on Solar-Type Stars Observed with Kepler II. Photometric Variability of Superflare-Generating Stars : A Signature of Stellar Rotation and Starspots
Are Starspots and Plages Co-Located on Active G and K Stars?
通过研究三颗主序星在几个自转周期内的色球和光球活动,探讨了它们的星斑和谱斑之间的联系。我们提出了同步测光和高分辨率($R\sim 31,500$)光谱的KIC 9652680,一个年轻的,超耀斑生产的G1恒星的旋转周期为1.4天。它的开普勒光变曲线显示旋转调制与明亮的半球相一致,然后是相对较暗的半球,产生半振幅为4%的光度变化。我们发现,KIC 9652680是最黑暗的时候,它的$S$ -指数的钙II H & K的发射是在其最大值。我们解释了通量和$S$之间的反相关性,表明光球层中的暗恒星黑子与色球层中的亮斑位于同一位置,就像它们在太阳上一样。移动到较低的质量和较慢的旋转,我们目前的K2观测与EPIC 211928486(K5 V)和EPIC 211966629(K4 V),两个活跃的恒星在6.5亿岁的疏散星团Praesepe的同时光谱。K2测光显示,这两颗恒星的自转周期都是11.7天;虽然它们的流量分别变化了1%和2%,但它们的Ca II H & K $S$指数似乎保持相对恒定,作为旋转相位的函数。这表明扩展的色球网络并不像KIC 9652680那样集中在以驱动旋转调制的恒星黑子为中心的发射区域。我们还注意到EPIC 211928486的Ca II发射在一个旋转周期内突然下降和恢复,这表明谱斑的演化时间尺度可能是旋转周期的量级。
Calibration of Differential Light Curves for Physical Analysis of Starspots
本文提出了详细考虑的方法来校准差分光变曲线精确的物理星点建模。我们使用太阳和星点模型作为测试平台,以突出一些因素,在这种校准,尚未被小心对待。一个明确的成功的程序转换为光赤字曲线的差异光曲线似乎难以实现,但方法,在许多情况下工作。开普勒望远镜长达数年的时间覆盖提供了一个强大的优势,但尚未解决的问题有关的竞争,有时类似的影响,表面差异旋转与斑点数量和大小的演变可以防止正确的斑点覆盖分数的信心恢复在某些情况下。我们还考虑是否光斑检测开普勒和/或必须占。我们得出结论,他们的影响是这样的,绝对测光是不需要现场赤字校准。为了阐明它们的特征,我们重新研究了绝对亮度,差分变化和数百颗开普勒恒星的表观斑点覆盖率之间的相关性,并从Montet et al.(2017)进行了绝对校准。结果与他们的相似,但我们得出的结论有些不同。正如预期的那样,这个活跃的太阳型样本中的大多数恒星都是斑点主导的。部分原因是缺乏较长周期的恒星,在这个样本中光斑优势的证据既稀少又相对薄弱。光斑人口表现出令人费解的缺乏依赖于旋转周期,这引起了问题的明显检测的“光斑”信号在短时间内。
Can flare loops contribute to the white-light emission of stellar superflares ?
自从开普勒卫星发现恒星超耀斑以来,人们一直将这些极高能事件与太阳耀斑类比来研究。它们的白光(WL)连续发射被解释为是由加热带产生的。在本文中,我们计算WL发射覆盖耀斑环取决于其密度和温度,并表明,在超耀斑期间预期的条件下,连续增亮,由于延长环路拱廊可以显着有助于开普勒探测到的恒星通量。这要求环中的电子密度为$10^{12} - 10^{13}$ cm $^{-3}$或更高。我们表明,这样的密度,超过那些通常存在于太阳耀斑环,可以达到M-矮星和太阳型超耀斑恒星与大的恒星黑子和更强的磁场。非常重要的是,环路的WL辐射对它们的温度不是非常敏感,因此冷环路和热环路都可能有贡献。我们发现,从光学薄的环出射的WL强度低于从耀斑带的黑体辐射,但环的贡献,总恒星通量可以是相当重要的,由于其显着的发射面积。这种解释超级耀斑发射的新方案表明,观测到的WL通量是由于带状和环状辐射的混合物,甚至可以在超级耀斑的渐进阶段以环状为主。
Doppler imaging combined with high-cadence photometry. I. Revisiting the surface of a pre-main-sequence flare star
Kyoto University(京都大学);Ankara University(安卡拉大学);Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung(马克斯·普朗克太阳系研究所);Hitotsubashi University(一桥大学);The Hakubi Center for Advanced Research, Kyoto University(京都大学哈库比高级研究中心);NASA Goddard Space Flight Center(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心);The Catholic University of America(美利坚天主教大学);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);Nishi-Harima Astronomical Observatory, University of Hyogo(兵库县立西播磨天文台)