Potraga za egzoplanetama, planetama koje kruže oko zvezda izvan našeg Sunčevog sistema, doživela je procvat poslednjih decenija. Najčešća metoda za njihovo otkrivanje je tranzitna metoda, koja podrazumeva merenje blagog pada sjaja zvezde kada egzoplaneta prođe ispred nje. Iako je ova metoda izuzetno efikasna za pronalaženje planeta, precizno određivanje njihovih karakteristika, poput veličine, može biti izazovno zbog inherentnih neizvesnosti u merenjima. Nova studija, objavljena na arXiv preprint serveru, nudi rešenje koje može petostruko povećati tačnost podataka o egzoplanetama – korekciju efekta zatamnjenja ruba zvezde.

Slika 1: Grafikon koji prikazuje kako razumevanje profila sjaja zvezde pomaže u boljem definisanju podataka o tranzitu egzoplanete. Kredit: arXiv.

Izazovi tranzitne metode

Kada egzoplaneta prođe ispred svoje zvezde, dolazi do smanjenja sjaja zvezde, što se naziva dubina tranzita. Veći pad sjaja ukazuje na veću planetu u odnosu na zvezdu. Međutim, dubina tranzita je obično vrlo mala, često samo delić procenta. Dodatno, sjaj zvezde nikada nije potpuno konstantan; fluktuacije uzrokovane zvezdanim bakljama ili sunčevim pegama mogu uneti značajnu neizvesnost u merenja, čineći podatke „mutnim“.

Zatamnjenje ruba (Limb Darkening)

Ključ za poboljšanje preciznosti leži u razumevanju fenomena poznatog kao zatamnjenje ruba. Ovaj efekat se manifestuje tako što rub zvezde izgleda nešto tamnije od njenog centra. Svetlost koja dolazi iz centra zvezde potiče iz dubljih, toplijih slojeva, dok svetlost sa ruba mora proći kroz gušću atmosferu zvezde, potičući iz hladnijih regiona bliže površini. Sve zvezde pokazuju ovaj efekat u različitoj meri, zavisno od debljine njihove gornje atmosfere.

„Zatamnjenje ruba statistički utiče na dubinu tranzita. Kada egzoplaneta počne da tranzitira zvezdu, ona prvo prolazi kroz tamniji rubni region, što znači da je količina zatamnjenja manja nego što bismo očekivali. Tek kada planeta prođe kroz svetliji centralni region, dubina tranzita je tačna. Kao rezultat toga, statistika dubine tranzita ima veću neizvesnost.“

Rešenje: Korekcija zatamnjenja ruba

Autori studije ističu da se ova neizvesnost može značajno smanjiti uzimanjem u obzir zatamnjenja ruba. Ako se poznaje količina i skala zatamnjenja ruba, podaci o tranzitu se mogu modifikovati kako bi se ovaj efekat kompenzovao. Njihova analiza pokazuje da se primenom ove korekcije tačnost merenja dubine tranzita može povećati za faktor pet.

Slika 2> Slika na kojoj se ivica Sunca čini nešto tamnijom u odnosu na centar Sunca. Izvor: korisnik Wikipedije PAR

Iako je direktno posmatranje zatamnjenja ruba moguće samo za Sunce i nekoliko drugih zvezda (poput Betelgeza), efekat se može simulirati. Poznavanjem tipa zvezde i njenog mesta na glavnom nizu, kao i analizom njenog spektra, moguće je modelovati gornju atmosferu zvezde i primeniti predloženi pristup.

Zaključak

Ova nova metodologija predstavlja značajan napredak u karakterizaciji egzoplaneta. Povećanjem tačnosti merenja dubine tranzita, astronomi će moći da dobiju preciznije informacije o veličini i sastavu udaljenih svetova. To će nam omogućiti dublje razumevanje raznolikosti egzoplaneta i njihovih potencijalnih uslova za život, približavajući nas odgovoru na pitanje da li smo sami u univerzumu.

Referenca: Koberlein, B. (2025, October 6). Sharper exoplanet data: Limb darkening correction can boost transit depth accuracy fivefold. Phys.org. Dostupno na: https://phys.org/news/2025-10-sharper-exoplanet-limb-darkening-boost.html