Астрономы зафиксировали первый радиосигнал с экзопланеты

Снижение уровня освещенности звезды может выдать присутствие планет на орбите - и теперь астрономы сделали первые шаги к использованию пиков радиоизлучения для раскрытия новых экзопланетных загадок.

"Наблюдение за полярным сиянием планеты - наиболее многообещающий метод обнаружения экзопланетных магнитных полей", - пояснил астроном Корнельского университета Джейк Тернер и его коллеги в своей новой статье , "знание которой предоставит ценную информацию о внутренней структуре планеты, выходе из атмосферы и обитаемость".

Когда звездный ветер - заряженные частицы, исходящие от звезды-хозяина, - попадает в магнитное поле планеты, изменение скорости может быть обнаружено как поразительные изменения в радиоизлучении, статистически описываемые как "взрывные".

Собственное магнитное поле Земли трепещет и пищит, как инопланетные птицы, направляя солнечный ветер. Мы также слышали подобные крики с других планет в нашей Солнечной системе.

Конечно, чтобы обнаружить шепот таких радиосигналов, исходящих от экзопланеты, нам сначала нужен способ выйти за пределы всего шума с Земли и других мест.

Несколько лет назад для этого команда разработала конвейерную программу BOREALIS. Они проверили его на Юпитере, а затем рассчитали, как выглядело бы радиоизлучение Юпитера, если бы он находился намного дальше.

Уже было несколько предварительных обнаружений новых планет с использованием этих радиоизлучений, в том числе в начале этого года, когда астрономы связали радиоволновую активность с взаимодействием между магнитным полем звезды GJ 1151 и потенциальной планетой размером с Землю. Но все это еще предстоит подтвердить дальнейшими радионаблюдениями.

Поэтому команда Тернера решила протестировать метод, который они разработали, используя низкочастотный радиотелескоп (LOFAR) Нидерландов, чтобы изучить три системы с известными экзопланетами: 55 Cancri, Upsilon Andromedae и Tau Boötis. Только система Tau Boötis, находящаяся на расстоянии 51 светового года от нас, показала "пики" в радиоданных, которые соответствовали предсказаниям исследователей, сделанных в их тестах с Юпитером.

Он проявляется в виде импульсных излучений 14–21 МГц и находится в пределах примерно трех стандартных отклонений достоверности (3,2 сигма).

В 1996 году экзопланета горячего Юпитера была обнаружена на 3,3128-дневной орбите вокруг палящей молодой звезды F-типа и меньшего красного карлика, составляющих двойную систему Tau Boötis.

"Мы приводим доводы в пользу излучения самой планеты", - сказал Тернер. "Судя по силе и поляризации радиосигнала и магнитному полю планеты, это согласуется с теоретическими предсказаниями".

Если их измерения верны, они предполагают, что сила магнитного поля на поверхности планеты колеблется от 5 до 11 Гс  (для сравнения, Юпитер колеблется от 4 до 13 Гс, и измерения его магнитного поля показали, что у планеты есть ядро ​​из металлического водорода). Наблюдаемая напряженность эмиссии магнитного поля также соответствует предыдущим предсказаниям.

"Магнитное поле земных экзопланет может способствовать их возможной обитаемости, - объяснил Тернер , - защищая их собственную атмосферу от солнечного ветра и космических лучей и защищая планету от атмосферных потерь".

Обнаруженный ими сигнал является слабым, и его еще нужно проверить с помощью других низкочастотных телескопов, прежде чем исследователи смогут подтвердить истинное происхождение обнаруженных радиоизлучений.

"Мы не можем исключить звездные вспышки как источник выбросов", - предупреждают исследователи , но вероятность выбросов с планеты остается.

Если другие телескопы, такие как LOFAR-LBA и NenuFAR, смогут подтвердить эти выводы, такие обнаружения радиоизлучения с экзопланет откроют новую захватывающую область исследований, предоставляя нам потенциальный способ заглянуть дальше в далекие, инопланетные миры.