zing de door Nederland geleide Low Frequency Array (LOFAR) radiotelescoop, astronomen hebben ongebruikelijke radiogolven ontdekt die afkomstig zijn van de nabije rode dwergster GJ1151. De radiogolven dragen de veelbetekenende signatuur van aurorae veroorzaakt door een interactie tussen een ster en zijn planeet. De radio-emissie van een interactie tussen ster en planeet wordt al meer dan dertig jaar voorspeld, maar dit is de eerste keer dat astronomen de signatuur ervan kunnen onderscheiden. Deze methode, alleen mogelijk met een gevoelige radiotelescoop zoals LOFAR, opent de deur naar een nieuwe manier om exoplaneten in de bewoonbare zone te ontdekken en de omgeving waarin ze bestaan ​​te bestuderen.

Rode dwergen zijn het meest voorkomende type ster in onze Melkweg, maar veel kleiner en koeler dan onze eigen zon. Dit betekent dat een planeet bewoonbaar moet zijn, het moet aanzienlijk dichter bij zijn ster zijn dan de aarde bij de zon. Rode dwergen hebben ook veel sterkere magnetische velden dan de zon, wat betekent, een bewoonbare planeet rond een rode dwerg wordt blootgesteld aan intense magnetische activiteit. Dit kan de planeet verwarmen en zelfs de atmosfeer aantasten. De radio-emissies die met dit proces gepaard gaan, zijn een van de weinige instrumenten die beschikbaar zijn om de potentie van dit effect te meten.

"De beweging van de planeet door het sterke magnetische veld van een rode dwerg werkt als een elektrische motor, ongeveer op dezelfde manier als een fietsdynamo werkt. Dit genereert een enorme stroom die aurorae en radio-emissie op de ster aandrijft." zegt dr. Harish Vedantham, de hoofdauteur van de studie en een stafwetenschapper van het Nederlands Instituut voor Radioastronomie (ASTRON).

Dankzij het zwakke magnetische veld van de zon en de grotere afstand tot de planeten, soortgelijke stromen worden niet gegenereerd in het zonnestelsel. Echter, de interactie van Jupiters maan Io met het magnetische veld van Jupiter genereert een even heldere radio-emissie, zelfs de zon overtreffen bij voldoende lage frequenties.

"We hebben de kennis van tientallen jaren radiowaarnemingen van Jupiter aangepast aan het geval van deze ster", zei Dr. Joe Callingham, ASTRON postdoctoraal fellow en co-auteur van de studie. "Er is al lang voorspeld dat er een opgeschaalde versie van Jupiter-Io bestaat in de vorm van een ster-planeetsysteem, en de emissie die we hebben waargenomen past heel goed in de theorie."

De groep concentreert zich nu op het vinden van vergelijkbare emissies van andere sterren. "We weten nu dat bijna elke rode dwerg terrestrische planeten herbergt, dus er moeten andere sterren zijn die een vergelijkbare emissie vertonen. We willen weten hoe dit onze zoektocht naar een andere aarde rond een andere ster beïnvloedt", zegt Dr. Callingham.

Het team gebruikt beelden van het lopende onderzoek van de noordelijke hemel, de LOFAR Two Meter Sky Survey (LoTSS), waarvan Dr. Tim Shimwell, ASTRON-stafwetenschapper en co-auteur van de studie, is de hoofdwetenschapper. "Met de gevoeligheid van LOFAR, we verwachten ongeveer 100 van dergelijke systemen in de buurt van zonne-energie te vinden. LOFAR zal de beste game in de stad zijn voor dergelijke wetenschap totdat de Square Kilometre Array online komt", zegt Dr. Shimwell.

De groep verwacht dat deze nieuwe methode voor het detecteren van exoplaneten een nieuwe manier zal openen om de omgeving van exoplaneten te begrijpen. "Het doel op lange termijn is om te bepalen welke impact de magnetische activiteit van de ster heeft op de bewoonbaarheid van een exoplaneet, en radio-emissies vormen een groot deel van die puzzel", zei Dr. Vedantham. "Ons werk heeft aangetoond dat dit haalbaar is met de nieuwe generatie radiotelescopen, en zette ons op een spannend pad."