|
Намеки на существование экзопланет
|
|
|
|
Международная команда, включающая исследователя из Корнелла Джейка Тернера, разработала новый метод анализа, способный выявлять ранее необнаруживаемые звездные и экзопланетные сигналы, скрытые в архивных радиоастрономических данных. Благодаря этому нововведению ученые обнаружили новые радиовсплески, исходящие от карликовых звезд и, возможно, от экзопланет. Метод анализа - мультиплексная интерферометрическая радиоспектроскопия (RIMS) - показал, что некоторые из обнаруженных сигналов соответствуют взаимодействию звезды и планеты. Результаты были опубликованы в статье "Обнаружение радиовсплесков с циркулярной поляризацией от звездных и экзопланетных систем" в журнале Nature Astronomy от 27 января.
|
|
|
|
Современные радиотелескопы собирают колоссальные объемы данных; синтезированные изображения используются для изучения далеких галактик и черных дыр. До сих пор эти архивы никогда не использовались для поминутного наблюдения за переменной активностью сотен звезд, скрытых в поле зрения при каждом наблюдении, что позволяет использовать RIMS. Этот метод превращает каждое радионаблюдение в одновременный обзор сотен или даже тысяч звезд, подобно тому, как сеть захватывает множество рыб там, где на одну удочку можно поймать только одну.
|
|
|
|
"RIMS использует каждую секунду наблюдения в сотнях направлений по всему небу. То, что мы раньше делали от источника к источнику, теперь мы можем делать одновременно", - сказал Сирил Тассе, научный сотрудник Парижской обсерватории и ведущий автор исследования. "Без этого метода потребовалось бы почти 180 лет целенаправленных наблюдений, чтобы достичь такого же уровня обнаружения".
|
|
|
|
|
|
|
Применив RIMS к данным, собранным европейским радиотелескопом LOFAR в течение более чем 1,4 лет в рамках программы LoTSS "Большой обзор неба", команда ученых сгенерировала не менее 200 000 динамических спектров изолированных звезд или звезд, содержащих экзопланеты.
|
|
|
|
Среди сигналов, обнаруженных с помощью RIMS, есть вспышки, связанные с сильными звездными событиями, аналогичными выбросам массы в солнечной короне.
|
|
Намеки на магнитные поля экзопланет
|
|
|
|
Что еще более примечательно, по словам исследователей, некоторые сигналы демонстрируют все ожидаемые характеристики магнитных взаимодействий звезды и планеты - механизм, сравнимый с тем, который вызывает определенные полярные сияния на Юпитере.
|
|
|
|
"Эти радиосигналы могут представлять собой одни из первых достоверных свидетельств магнитных взаимодействий между звездами и экзопланетами и экзопланетных полярных сияний, указывающих на вероятное существование магнитосфер экзопланет", - сказал Тернер, научный сотрудник Корнеллского центра астрофизики и планетологии и член Института Карла Сагана в Колледже искусств & Науки.
|
|
|
|
"Наши результаты показывают, что некоторые из радиовсплесков, особенно из экзопланетной системы GJ 687, связаны с близкой планетой, которая нарушает магнитное поле звезды и вызывает интенсивное радиоизлучение. В частности, наше моделирование показывает, что эти радиовсплески позволяют нам ограничить магнитное поле планеты GJ 687 b размером с Нептун, предлагая редкий косвенный способ изучения магнитных полей в мирах за пределами нашей Солнечной системы", - сказал Тернер.
|
|
|
|
"Экзопланеты с магнитным полем и без него формируются, ведут себя и эволюционируют совершенно по-разному. Поэтому существует острая необходимость понять, обладают ли планеты такими полями. Самое главное, что магнитные поля также могут быть важны для поддержания обитаемости экзопланет, как, например, в случае с Землей", - сказал Тернер.
|
|
|
|
Открытие RIMS открывает новые возможности для низкочастотной радиоастрономии, поскольку RIMS эффективно превращает каждый массив радиотелескопов в мощный детектор переменных радиосигналов от близлежащих звезд. Новая методика была успешно применена к новому французскому низкочастотному радиотелескопу NenuFAR и позволила обнаружить вспышку в системе звезда-планета. Эта статья, написанная Тернером в соавторстве, была опубликована в прошлом году в журнале Astronomy & Astrophysics.
|
|
|
|
"Это исследование, проведенное совместно с NenuFAR, может представлять собой лишь второе в истории прямое обнаружение радиоизлучения от экзопланеты, после моего более раннего обнаружения радиоизлучения от Тау Ботес, которое стало первым подобным возможным обнаружением", - сказал Тернер. "В настоящее время мы проводим целенаправленные последующие наблюдения, чтобы подтвердить планетарное происхождение обоих сигналов. Подтвержденное обнаружение предоставило бы новый мощный способ исследования магнитного поля экзопланеты".
|
|
|
|
По словам Тернера, все будущие наземные, космические и лунные радиотелескопы смогут использовать эту новую технику, и ожидается, что они обнаружат тысячи новых радиосигналов, что проложит путь к крупномасштабному статистическому исследованию звездного радиоизлучения и взаимодействий звезды и планеты в окрестностях нашей галактики.
|
|
|
|
Источник
|
