Астрономы нашли новую экзопланету необычным способом

Ученые впервые использовали радиоволны для поиска экзопланет и уже нашли одну новую планету. По сравнению с двумя уже существующими, новый метод позволяет находить небольшие землеподобные планеты, что чрезвычайно важно. Результаты исследования опубликованы в журналах Nature Astronomy и The Astrophysical Journal Letters.

Астрономы из США и Нидерландов выяснили, что радиоволновая активность звезды GJ 1151, относящейся к классу красных карликов и расположенной на расстоянии 26 световых лет от нас, связана с взаимодействием между магнитным полем звезды и вращающейся вокруг нее планеты.

Подобный тип взаимодействий в двойных системах небесных тел ученым знаком на примере Юпитера, полярное сияние которого вызвано взаимодействием с его спутником Ио.

"Мы адаптировали знания, полученные за десятилетия радионаблюдений Юпитера к случаю этой звезды, — приводятся в пресс-релизе слова одного из авторов исследования, астронома Джо Каллингема (Joe Callingham) из Нидерландского института радиоастрономии (ASTRON). — Давно предсказывалось, что масштабная версия Юпитера-Ио существует в системах звезда-планета, и наблюдаемое нами излучение очень хорошо соответствует этой теории".

Масса новой экзопланеты всего в несколько раз больше массы Земли. И это принципиально. Потому что существовавшие до этого методы позволяли находить только планеты-гиганты.

В настоящее время есть два основных способа обнаружения экзопланет. Первый — это метод транзита, который использует космический телескоп НАСА TESS. Суть его заключается в том, что когда экзопланета проходит на фоне диска своей звезды, ее можно отследить по провалу светимости звезды, а также определить размеры планеты. Второй — метод лучевой скорости. Он обнаруживает слабое колебание в положении звезды, когда она притягивается планетой.

Соответственно, чем массивнее планета, тем лучше она обнаруживается любым из этих двух способов. Но с помощью нового метода можно найти более мелкие каменистые экзопланеты, похожие на Землю.

В отличие от Солнечной системы, где материнская звезда — Солнце — обладает недостаточно сильным магнитным полем, а планеты расположены на значительном удалении от нее, в системах красных карликов маленькие, тусклые звезды имеют гораздо более мощные магнитные поля, чем Солнце, а планеты могут подойти к ним намного ближе. При этом возникает более мощное, чем у Солнца, низкочастотное радиоизлучение с характерной круговой поляризацией.

"Движение планеты через сильное магнитное поле красного карлика действует как электрический двигатель, во многом аналогично тому, как работает велосипедное динамо, — пояснил первый автор статьи, астроном из ASTRON Хариш Ведантам (Harish Vedantham). — Это генерирует огромный ток, который питает сияние и радиоизлучение звезды".

Радиотелескоп LOFAR, разработанный институтом ASTRON, при сканировании неба выявил несколько характерных радиоволновых излучений, которые соответствуют красным карликовым звездам. Одной из них была GJ 1151.

Это был идеальный кандидат для дальнейшего изучения. Дело в том, что многие красные карлики сами вращаются с огромной скоростью или находятся в бинарной системе с крупным спутником. В таком случае отследить их взаимодействия с планетами весьма проблематично. А GJ 1151 вращается очень медленно, делая всего один оборот за 130 дней.

Обнаруженная планета обращается вокруг звезды за один-пять дней. Точную массу новой экзопланеты еще предстоит определить, но в любом случае, это небольшая каменистая планета. Правда, расположена она слишком близко к своей звезде, чтобы быть обитаемой.

В будущем ученые планируют определить, какое влияние магнитная активность звезды оказывает на обитаемость экзопланет. Они надеются, что, после того как все этапы строительства телескопа LOFAR будут завершены, новое оборудование поможет им получить ответы на многие вопросы.