Podivné rádiové signály od červených trpaslíkov by mohli byť začiatkom úplne nového spôsobu hľadania exoplanét.
Tím astronómov našiel 19 zvláštnych rádiových signálov z hviezd červených trpaslíkov, z ktorých štyri si myslia, že by mohli prichádzať z obežných dráh exoplanét, čo je potenciálne prvý prípad objavenia exoplanét pomocou rádia frekvencie.
Detekcia týchto hviezd nebol veľký problém – všetky boli relatívne blízko Zeme a tím ich detekciu porovnal s existujúce optické pozorovania – ale „objaviť ich v rádiu bol veľký problém“, pretože v rádiu by nemali byť jasné frekvencie, hovorí Joe Callingham, rádioastronóm z Leidenskej univerzity v Holandsku a hlavný autor štúdie. On a jeho kolegovia použili masívny rádioteleskop tzv Nízkofrekvenčné pole alebo LOFAR, aby sa pozreli na blízkych červených trpaslíkov na rádiových frekvenciách a zverejnili ich zistenia v denníku Prírodná astronómia.
Hviezdy nie sú príliš jasné na rádiových frekvenciách. Keby ste mohli premeniť svoje oči na rádiové antény, keď sa pozriete na oblohu, „vo všeobecnosti by ste nevideli hviezdy“ Callingham hovorí: „Trochu by ste videli slnko, videli by ste Jupiter skutočne jasný a videli by ste väčšinou galaxie.”
Tím nepreukázal, že niektorý z týchto signálov pochádza z exoplanét, ale po zvážení možných vysvetlenia podivných rádiových signálov považujú exoplanéty za dobrú stávku pre štyri hviezdy, Hovorí Callingham.
Hypoplanetárna hypotéza je „určite jednou z možností,“ súhlasí Jake Turner, rádioastronóm z Cornell University, ktorý sa na štúdii nezúčastnil, a minulý rok namerali rádiový signál ktorá mohla byť tiež vytvorená exoplanétou. "Je toho veľa o [červených] trpaslíkoch, ktorým nerozumieme," hovorí, takže tieto hodnoty by sa dali vysvetliť aj hviezdnou fyzikou, ktorej ešte nerozumieme.
Aby dali zmysel 19 signálom, tím sa zameral na to, čo Callingham nazýva „najnudnejšie hviezdy“.
Aj keď sú hviezdy zvyčajne rádiovo slabé, tie najaktívnejšie – tie, ktoré majú veľa slnečných erupcií a výronov koronálnej hmoty – často produkujú rádiové signály. Existuje tiež korelácia medzi tým, ako rýchlo sa hviezda otáča a akou aktivitou je jej koróna, plášť plazmy, ktorý hviezdu obklopuje. Čím je hviezda pomalšia a nudnejšia, tým je menej pravdepodobné, že bude vydávať rádiové signály, a tým pravdepodobnejšie bude, že signál pochádza z exoplanéty, hovorí Callinghan.
Pokiaľ ide o to, ako by exoplanéta vytvorila rádiový signál, máme skvelý analóg pre tento proces v našej vlastnej slnečnej sústave.
[Súvisiace: Astronómovia objavili miznúci rádiový zdroj v strede Mliečnej dráhy]
Jupiter je najhlasnejšia pirátska rádiová stanica v slnečnej sústave, pretože interaguje s Io, jedným z jej najväčších mesiacov, spôsobom, ktorý produkuje tony rádiových vĺn. Pri pohľade na Jupiter vedci vedia, že tento typ interakcie vytvára odlišný druh svetla nazývaný kruhovo polarizované svetlo. Štyri najsľubnejšie rádiové signály mali 60 až 100 percent svetla polarizovaných týmto spôsobom, hovorí Callingham. Pre porovnanie hovorí, že samotná aktívna hviezda by nemala byť vyššia ako 50 percent.
Pre hviezdu je ťažké produkovať tento druh rádiových signálov, hovorí Callingham, "takto sme vedeli, že ideme na niečo naozaj výnimočné."
Jupiter a Io vytvárajú svoje jasné rádiové vyžarovanie dvoma spôsobmi. Jedna je cez slnečné vetry. Rovnako ako Zem, slnečné vetry vrhajú na Jupiter elektróny a magnetické pole, ktoré obaluje planétu, privádza elektróny k pólom, hovorí Callingham. Sprcha elektrónov vytvára nádherné polárne žiary a vyžaruje rádiové vlny.
Hoci je to pozoruhodné, je to menší prispievateľ k rádiovým emisiám Jupitera. Hlavnou metódou je pohyb Io okolo planéty, ktorý vytvára akýsi obrovský elektrický generátor.
Akýkoľvek elektrický generátor funguje tak, že sa vodič pohybuje v magnetickom poli. Magnetické pole tlačí na elektrické náboje vo vodiči a núti ich prúdiť. V našej slnečnej sústave, Jupiter je magnet a Io (spolu s jeho oblakom vulkanicky vypustených častíc) je vodič pohybujúci sa okolo neho. Tento pohyb urýchľuje blízke elektróny, ktoré potom vystreľujú svoju prebytočnú energiu vo forme rádiových vĺn, ktoré sa stávajú jasnejšie alebo slabšie v závislosti od uhla, z ktorého ich vidíme.
Astronómovia si myslia, že exoplanéty a ich hostiteľské hviezdy by mohli hrať túto interakciu Jupiter-Io na generovanie rádiových signálov, ktoré by sa mali v priebehu času cyklovať ako Jupiter.
Callingham a jeho spolupracovníci sa teraz snažia získať viac údajov od najsľubnejších červených trpaslíkov zistiť, či a ako sa ich rádiové signály časom menia, čo by mohlo určiť, či sa menia exoplanéty.
Existenciu týchto planét si astronómovia budú môcť overiť až ďalšími pozorovaniami. Nadchádzajúca modernizácia ďalekohľadu LOFAR, LOFAR2.0a nakoniec Pole štvorcových kilometrov Projekt umožní oveľa vyššie rozlíšenie údajov, ktoré pomôžu vyriešiť tieto druhy astronomických hádaniek, hovorí Turner.
Callingham si zatiaľ myslí, že exoplanéty nie sú príliš pritiahnuté za vlasy. „Ako nám ukázali naši kolegovia z optiky, väčšina hviezd má exoplanéty... takže to v skutočnosti nie je také divoké,“ hovorí Callingham. S tisíckami exoplanét objavených v priebehu niekoľkých desaťročí sa krajina rýchlo mení. „Ak by som sa o to v roku 1996 pokúsil,“ hovorí, „vysmiali by ma z miestnosti.“
