Моя жизнь в астрономии

Помимо ценной информации о характеристиках экзопланет, кривые блеска при затмении звезд экзопланетами несут информацию о потемнении к краю звездных дисков, что, как уже отмечалось, представляет большой интерес для проверки современных моделей тонких звездных атмосфер. В некоторых работах (Гименез, Саусворз) поиск закона потемнения к краю путем анализа кривых блеска при затмении звезд экзопланетами осуществлялся совместно с поиском остальных параметров модели (радиусов компонент и наклонения орбиты). В ряде случаев найденные законы потемнения согласуются с теоретическими. Однако в случае очень высокоточных (спутниковых) наблюдений покрытий звезд экзопланетами результаты такого анализа приводили к существенным отличиям наблюдаемых законов потемнения от теоретических. Особенно сильно эти отличия проявились при анализе зависимости коэффициентов потемнения к краю диска звезды от длины волны. Наличие таких отличий встревожило теоретиков, поскольку стандартные теоретические модели звездных атмосфер служат основой для количественного анализа звездных спектров и определения химического состава звездного вещества. Если наблюдаемое потемнение к краю звездных дисков плохо согласуется с теоретическим потемнением, это может означать, что исходные теоретические модели звездных атмосфер нуждаются в существенном уточнении, что влечет за собой необходимость пересмотра накопленных данных по химическому составу звезд. А это имеет прямое отношение к проблеме звездной эволюции.

Поэтому я решил заняться проблемой покрытия звезд экзопланетами и привлек к ее решению двух моих учеников: Н. Ю. Гостева и М. К. Абубекерова. Главная задача наших исследований состояла в корректной оценке ошибок параметров модели при интерпретации кривых блеска затменных систем с экзопланетами. Дело в том, что выводы о несоответствии наблюдаемого и теоретического законов потемнения дисков звезд делались авторами на основе ошибок параметров, оцененных либо стандартным методом дифференциальных поправок, либо методом Монте-Карло. В последнем методе оптимальная теоретическая кривая блеска возмущается искусственно сгенерированными «ошибками наблюдений» и после многократного решения обратной задачи оценивается разброс искомых параметров. Однако оба этих метода оценок ошибок параметров, как показывает практика анализа кривых блеска затменных систем, дают лишь «внутренние» ошибки параметров, которые могут быть сильно занижены (в 3–5 раз). Такое занижение ошибок параметров связано с тем, что в методах дифференциальных поправок и Монте-Карло изначально предполагается, что используемая модель явления идеально верна. Кроме того, в этих методах используется простейшая статистика нормального распределения найденных центральных значений параметров модели. Как показал наш анализ, именно пренебрежение возможностью совершить ошибку второго рода (модель неверна, но принимается по статистическому критерию), а также использование статистики нормального распределения и приводят к сильно заниженным оценкам ошибок параметров при использовании этих методов.