Астрономы могли наткнуться на четыре экзопланеты, когда исследовали далекие красные карлики, используя только низкочастотные радиоволны.
Международная группа исследователей во главе с Лейденским университетом, Нидерланды, наблюдала 19 звезд M-типа на расстоянии от 13 до 156 световых лет с помощью низкочастотной решетки (LOFAR), крупнейшего в мире наземного радиотелескопа, который может обнаруживать частоты менее 200 МГц. Звезды M-типа известны тем, что они маленькие, холодные и тусклые. Хотя они не так заметны, как другие звезды, такие как Солнце, их можно изучать с помощью радиоволн.
Обычно они подвергаются интенсивной магнитной активности, которая вызывает звездные вспышки и вспышки радиосвета. Эти вспышки были выявлены с помощью глубокого обучения, сказал Бенджамин Поуп, соавтор исследования и преподаватель астрофизики в Университете Квинсленда, Австралия. Эль Рег.
Сверточная нейронная сеть была обучена обнаружению вспышек, выбрасываемых такими звездами. Но четыре из 19 образцов, обнаруженных сетью, озадачили ученых; поскольку они все еще излучают радиоволны, несмотря на то, что они не активны в магнитном поле и бездействуют без ярких вспышек.
«Хотя излучение плазмы может генерировать низкочастотное излучение от наиболее хромосферно активных звезд нашей выборки, происхождение радиоизлучения от наиболее спокойных источников еще не установлено», – говорится в статье, опубликованной в Природа Астрономия в понедельник (вот бесплатный препринт arXiv).
Вместо этого авторы считают, что электромагнитное излучение исходит не от самих звезд, а от экзопланет, вращающихся вокруг них. «Мы обнаружили сигналы от 19 далеких красных карликов, четыре из которых лучше всего объясняются существованием планет, вращающихся вокруг них», – сказал Поуп.
Планеты, как и Земля, могут иметь собственное магнитное поле. Когда они взаимодействуют с заряженными частицами солнечного ветра родительской звезды, это может привести к всплеску радиоизлучения. Подобный эффект происходит на нашей собственной планете на северном и южном полюсах во время полярных сияний.
«На нашей Земле есть полярные сияния, которые здесь обычно называют северным и южным сиянием, которые также излучают мощные радиоволны – это происходит из-за взаимодействия магнитного поля планеты с солнечным ветром», – сказал Поуп.
Однако сценарий вокруг четырех красных карликов больше похож на взаимодействие между Юпитером и его спутником Ио. «Наша модель этого радиоизлучения наших звезд – это увеличенная версия Юпитера и Ио, с планетой, окутанной магнитным полем звезды, питающей материю огромными токами, которые аналогичным образом вызывают яркие полярные сияния … полярные сияния от Юпитера, они намного сильнее, поскольку его вулканический спутник Ио выбрасывает материал в космос, наполняя окружающую среду Юпитера частицами, которые вызывают необычайно мощные полярные сияния », – добавил он.
Если команда верна, их работа предлагает новый способ открытия далеких экзопланет.
У астрономов уже есть несколько способов открыть новые миры. Наиболее популярным является метод транзита, который основан на обнаружении периодического падения яркости звезд, когда планета пересекает перед собой и временно блокирует свет звезды.
Другие методы включают в себя измерение лучевой скорости, которое включает в себя обнаружение небольшого колебания в движении звезды, вызванного ее гравитационным взаимодействием с ближайшим объектом, или непосредственное отображение – хотя это работает только для планет, которые находятся достаточно близко.
Поуп сказал, что авторы знают, что им придется попытаться подтвердить свои результаты, используя более традиционные методы, используемые для обнаружения экзопланет. °. «Было бы прекрасно, если бы мы нашли транзитный, но пока без кубиков».
«Планеты за пределами нашей Солнечной системы никогда не были окончательно обнаружены на радиочастотах, за исключением, возможно, еще не подтвержденного обнаружения tau Boötis b с помощью LOFAR Джейком Тернером. Люди занимались поисками десятилетиями, но мы только теперь, наконец, смогли инструменты достигают требуемого уровня чувствительности – все планеты нашей солнечной системы ярки в радиодиапазоне, но только потому, что они находятся поблизости. Дальше планеты очень тусклые », – добавил он.
LOFAR ограничивается анализом звезд, находящихся в пределах 165 световых лет от нас. Команда надеется найти больше потенциальных кандидатов на экзопланеты дальше во Вселенную, используя Square Kilometer Array, более мощный радиотелескоп, который в настоящее время строится в Австралии и Южной Африке, и ожидается, что он будет запущен в 2029 году. ®
