LOFAR видит 'полярные сияния экзопланеты' вблизи далеких красных карликовых солнц.
Новый мощный метод может помочь обнаружить экзопланеты с помощью полярных сияний, которые они вызывают на своей звезде-хозяине. В было объявлено о находке недавно с низкочастотного радиотелескопа ASTRON ( ОБЕЩАНИЯ ), базирующейся в Exloo в Нидерландах, и разбросанной по сайтам в Европе.
Опрос смотрел на красные карликовые звезды рядом с нашей солнечной системой. Взаимодействие Солнца и Земли между космической погодой, излучаемой Солнцем, и магнитосферой Земли генерирует мощные полярные сияния вместе с обильным количеством радиосигналов, и долгое время считалось, что взаимодействия в других планетных системах должны делать то же самое.
Но поиски экзо-сияния пока не увенчались успехом. ложный в лучшем случае. Такое взаимодействие вызывает низкочастотные радиоволны, для обнаружения которых большинство радиообсерваторий не приспособлены. Мы видим аналогичную ситуацию с полярными сияниями на Юпитере, вызванными мощной трубкой потока Ио между самой внутренней галилеевой луной и самой планетой. Этот источник излучения настолько мощный, что самодельный любительский радиотелескоп может поднять его, и космические корабли, такие как миссия НАСА Juno, должны избегать прохождения рядом с флюсовой трубкой, иначе возникнет риск того, что его электроника поджарится.
Краткое описание LOFAR
Но LOFAR идеально подошел для исследования. Серия из 20 000 всенаправленных антенн, расположенных в 52 пунктах в девяти странах Европы, LOFAR действует как одна большая низкочастотная радиоантенна диаметром две тысячи километров для астрономии. Введенный в эксплуатацию в 2012 году, LOFAR уже исследовал эпоху реионизации ранней Вселенной, обнаружил новые пульсары в Галактике Млечный Путь и составил крупномасштабные карты солнечного ветра.
Станции LOFAR по всей Европе. Кредит : Astron / LOFAR.
«Мы давно знаем, что планеты нашей солнечной системы излучают мощные радиоволны, поскольку их магнитные поля взаимодействуют с солнечным ветром», - говорит Джозеф Каллингхэм (Лейденский университет) в недавней публикации. пресс-релиз . «Однако только с помощью LOFAR у нас была чувствительность, чтобы обнаружить излучение полярного сияния за пределами нашей Солнечной системы».
Захватывающий шаг вперед в открытии экзопланет! @LOFAR обнаружил полярные сияния на далеких звездах, предполагая наличие скрытых планет! Статья автора @AstroJoeC и другие. опубликовано в @NatureAstronomy Cегодня https://t.co/sbMTjBzaFh pic.twitter.com/i1P4lh27Xp
- АСТРОН (@ASTRON_NL) 11 октября 2021 г.
LOFAR является ярким примером недорогой базовой конструкции массива, обеспечивающей максимум научных результатов. Массив фактически «поворачивается» к целям по небу, используя технику, известную как электронное управление лучом, виртуальный метод, позволяющий всенаправленной системе одновременно наблюдать несколько целей. Команда обнаружила 19 красных карликов, излучающих ключевые радиосигналы, указывающие на близлежащее взаимодействие с невидимой экзопланетой. Низкочастотные радиосигналы от взаимодействия экзопланеты и красного карлика похожи на трубку потока Ио-Юпитер, только в увеличенном масштабе. Они также приближаются к приемнику LOFAR и удаляются от него, что говорит о том, что планета вращается вокруг звезды-хозяина.
Базовая станция LOFAR 'superterp' в Экслоо, Нидерланды. Кредит : АСТРОН / ЛОФАР.
«Радиолампа должна включаться и выключаться, как маяк», - говорит Каллингхэм в недавнем интервью. пресс-релиз . «И мы надеемся увидеть эту периодичность в новых данных LOFAR».
Транзитный спутник исследования экзопланет (TESS) НАСА даже получил в действии , выполняя последующие наблюдения за целевыми звездами в исследовании, чтобы исключить звездную активность. Одна из звезд-мишеней, выделенных в ходе исследования, предположительно являющаяся хозяином экзопланеты, генерирующей полярное сияние, - это GJ 1151, расположенная на расстоянии 26,2 световых года в созвездии Большой Медведицы.
Местоположение GJ 1151 в небе. Предоставлено: Stellarium.
Но это только начало для LOFAR. Этот массив должен иметь возможность отслеживать взаимодействия красных карликов с экзопланетами на расстоянии около 165 световых лет, охватывая потенциально тысячи систем красных карликов. Массив Square Kilometer, который должен быть запущен в 2029 году, может расширить эту возможность еще дальше, до радиуса сотен световых лет.
… И вдуматься, до 1990-х было время, когданетбыли известны экзопланеты, и многие астрономы утверждали, что они вполне могут оставаться такими. Перенесемся в 2021 год, и мы узнаем о 4848 мирах за пределами нашей солнечной системы, обнаруженных с использованием методов лучевой скорости, прохождения, измерения времени пульсаров и многого другого, репертуар, который теперь включает в себя обнаружение низкочастотных радиоволн экзо-сияний… действительно захватывающие времена.
Ведущее изображение: Художественная концепция экзопланеты, вызывающей полярные сияния на своей звезде. Кредит : АСТРОН / ЛОФАР