斑点，旋转的星星

所有的恒星都在旋转。当一颗类太阳恒星诞生时，它以令人眩晕的速度旋转，每隔几个小时就完成一次旋转。随着恒星年龄的增长，它们旋转得越来越慢。太阳是一颗中年恒星，它的公转周期大约为26天。一些老恒星的旋转速度比太阳慢得多。

想象一下，你正在旋转一个白色的足球，上面只有一块黑色的补丁。你可以看出球在旋转，因为你可以看到黑色的斑点在球上从左向右移动，在球的背面消失，然后又回到左边。现在，想象一下这个球在几千英里之外，你正在用望远镜看它。你可能再也看不到从左到右在球上移动的黑色斑块了，但当黑色斑块正对着你时，球看起来比黑色斑块旋转到球的后面时要暗，你只能看到白色部分。所以，当球旋转时，通过仔细测量它的亮度，你会发现当白色的一面面对你时，球是亮的，当黑色的一面面对你时，球变暗了，然后当黑色的一面再次旋转出视野时，球又变亮了，你只能再次看到白色的部分。

恒星也是如此——因为恒星上有黑点，它们在旋转的过程中会变得更亮或更暗。如果你非常仔细地测量一颗恒星的亮度，你会发现它的亮度变化从高到低再到高，因为斑点旋转进入视野和离开视野。因此，通过测量恒星亮度从高到低再到高变化所需的时间，我们可以测量出恒星旋转的速度，尽管我们无法看到其表面的细节!

行星揭示恒星表面的秘密

大多数恒星都有行星绕其运行。有时我们是幸运的，而这个星球看起来是幸运的eclipse(挡住光线)它的恒星当它在轨道上围绕恒星运动时。如果你在这个时候非常仔细地测量恒星的亮度，你会观察到一个“交通的事件，在这篇年轻心灵前沿的文章中有详细的描述。在凌日期间，行星挡住了一些星光，地球上的天文学家看到了星光总量的下降，持续几个小时[1］．

凌日事件中丢失的光量主要取决于两件事:行星有多大，恒星有多亮。如果这颗行星和木星一样大，它可以阻挡2%或更多的星光。如果这颗行星像地球一样小，它可能只遮挡了0.008%的星光。行星的大小改变了消失的星光的数量。

想象一下，你正在一个黑暗的房间里看一台明亮的电视。从房间的另一头，你的小弟弟慢慢地走到电视机前。你的兄弟遮挡了电视——当他在电视前时，你从电视上看到的光线总量会减少。但是如果电视被关掉了呢?然后，当你哥哥从前面走过时，灯光就不会消失，因为电视已经暗了。所以，根据你弟弟从电视前经过时失去了多少光，你就能知道电视有多亮(也许你也应该对你弟弟有多生气)。

现在，让我们想象一颗海王星大小的行星围绕着一颗比太阳小一点的恒星运行，比如行星HAT-P-11 b，它围绕着一颗名为HAT-P-11的恒星运行。HAT-P-11每29天旋转一次。这颗行星每5天就会阻挡恒星0.3%的光线，因为它在一个快速、近距离的轨道上环绕恒星运行。如果恒星上有一个黑点——就像一个部分关闭的电视屏幕——当行星从恒星的亮斑前面经过时，失去的光量要大于行星从恒星的暗斑前面经过时失去的光量。所以，如果我们在行星凌日时非常精确地测量恒星的亮度，我们就可以根据行星在经过恒星时挡住了多少光，来计算出行星下面的恒星有多亮。

HAT-P-11:一颗超级斑点星

为了精确测量HAT-P-11的亮度，美国宇航局的开普勒太空望远镜连续4年每分钟拍摄一张HAT-P-11的图像。的太阳系外行星在这次任务中，hat - p - 11b从它的恒星前面经过了200多次，这使得天文学家可以使用我们刚才描述的兄弟电视技术来测量恒星表面的亮度变化。当行星从黑暗中经过starspots在恒星表面，当行星经过恒星的明亮部分时，消失的光要少一些。因此，这颗行星使天文学家得以详细地研究单个的暗星点，尽管望远镜还不够强大，无法放大并直接看到这些黑点[2]！

天文学家发现HAT-P-11上的黑子很像太阳上的黑子(看图1) [3.］．这些斑点出现在恒星表面的相似位置，更接近恒星的中间，而不是恒星的两极(末端)。相比之下，HAT-P-11的斑点也同样暗太阳黑子-它们比恒星表面的其他部分暗30%左右。这些黑子的大小与太阳黑子相似，通常比地球大10倍。

也许最引人注目的发现是天文学家在HAT-P-11上发现的大量斑点。HAT-P-11上黑子覆盖的总面积似乎是太阳黑子覆盖面积的100倍[3.］．HAT-P-11可能有高达14%的表面被斑点覆盖[4］．那是很多斑点!这一发现与我们的预期一致，即比太阳略小、旋转周期相似的恒星应该比太阳有更多的黑子。

来自HAT-P-11的观点

如果你要去参观极热的行星hat - p - 11b，你会在白天的天空中看到很好的景色，因为这颗行星的轨道离它的恒星非常近。如果你抬头看这颗恒星，它看起来会比我们在地球上看到的太阳大15倍。天文学家在HAT-P-11上观测到的最大的星点是在地球上观测到的太阳的两倍大。当然，要真正访问hat - p - 11b行星是非常困难的，因为它是一颗没有表面的气体巨行星，所以没有地方可以站立，而且由于它离它的恒星如此近，大气温度将达到数千度。hat - p - 11b将是一个令人不愉快的地方。

下一步是什么?

通过阅读这篇文章，现在你知道旋转的恒星表面有黑斑，质量比太阳小一点的恒星可能有黑斑，它们的行为就像太阳黑子一样。你学习了天文学家如何利用围绕遥远恒星运行的行星来研究恒星的斑点。

要想知道HAT-P-11是否真的像太阳一样，天文学家还想观察一件事。太阳经历了一个11年的周期，从黑子很少，到黑子很多，再到黑子很少。我们想知道HAT-P-11是否有类似的11年周期，但我们只观察了大约11年，所以现在知道这颗恒星是否有像太阳一样的周期还为时过早。5］．在未来的几年里，天文学家将继续使用望远镜观测HAT-P-11，以检查它的周期是否与太阳的周期相似。

术语表

Eclipse:↑一个天体挡住了另一个天体的光。

恒星:↑系外行星环绕的恒星

交通:↑当一颗系外行星挡住主星的光线时。

太阳系外行星:↑绕太阳以外的恒星运行的行星。

Starspots:↑恒星表面的黑点是由强磁场引起的。

太阳黑子:↑太阳表面的黑点是由强磁场引起的。

利益冲突

作者声明，这项研究是在没有任何可能被解释为潜在利益冲突的商业或财务关系的情况下进行的。

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参考文献

[1]↑莫里斯，b.m.， 2019。如何发现一颗绕着遥远恒星运行的行星。前面。年轻人7:74。doi: 10.3389 / frym.2018.00074

[２]↑桑奇斯-奥赫达，R，和温，J. N. 2011。HAT-P-11系外行星系统中的星点、自旋轨道错位和活动纬度。12,54。J。743:61。doi: 10.1088 / 0004 - 637 x / 743/1/61

[3]↑莫里斯，B. M.，赫布，L.，达文波特，J. R. A.，罗恩，G.和霍利，S. L. 2017。HAT-P-11的星斑:类太阳发电机的证据。12,54。J。846:99。1538 - 4357 . doi: 10.3847 / / aa8555

[4]↑莫里斯，B. M.霍利，S. L.和赫布，L. 2018。活动周期1中HAT-P-11上的大型星点群。复习笔记。阿斯特朗。Soc。2:26。2515 - 5172 . doi: 10.3847 / / aaac2e

[5]↑莫里斯，B. M.，霍利，S. L.，赫布，L.，萨卡里，C.，达文波特，J. R. A.，艾萨克森，H.等。2017。HAT-P-11的色球活性:一颗异常活跃的行星承载K星。12,54。J。848:58。1538 - 4357 . doi: 10.3847 / / aa8cca