science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Astronomen detecteren mogelijke radio-emissie van exoplaneet

In deze artistieke weergave van het Tau Boötes b-systeem, de lijnen die het onzichtbare magnetische veld vertegenwoordigen, beschermen de hete Jupiter-planeet tegen zonnewind. Krediet:Jack Madden/Cornell University

Door de kosmos te volgen met een radiotelescooparray, een internationaal team van wetenschappers onder leiding van de Cornell University heeft radio-uitbarstingen gedetecteerd die afkomstig zijn van het sterrenbeeld Boötes. Het signaal zou de eerste radio-emissie kunnen zijn die is verzameld van een planeet buiten ons zonnestelsel.

Het team, onder leiding van Cornell postdoctoraal onderzoeker Jake D. Turner, Philippe Zarka van het Observatoire de Paris-Paris Sciences et Lettres University en Jean-Mathias Griessmeier van de Université d'Orléans publiceerden hun bevindingen in het komende onderzoeksgedeelte van het tijdschrift Astronomie en astrofysica , op 16 december.

"We presenteren een van de eerste hints voor het detecteren van een exoplaneet in het radiorijk, "Zei Turner. "Het signaal komt van het Tau Boötes-systeem, die een dubbelster en een exoplaneet bevat. We pleiten voor een emissie door de planeet zelf. Van de sterkte en polarisatie van het radiosignaal en het magnetische veld van de planeet, het is compatibel met theoretische voorspellingen."

Onder de co-auteurs is Turner's postdoctoraal adviseur Ray Jayawardhana, de Harold Tanner decaan van het College of Arts and Sciences in Cornell, en een professor in de astronomie.

"Indien bevestigd door vervolgobservaties, "Jayawardhana zei, "deze radiodetectie opent een nieuw venster op exoplaneten, het geeft ons een nieuwe manier om buitenaardse werelden te onderzoeken die tientallen lichtjaren verwijderd zijn."

Met behulp van de Low Frequency Array (LOFAR), een radiotelescoop in Nederland, Turner en zijn collega's ontdekten emissie-uitbarstingen van een sterrenstelsel met een zogenaamde hete Jupiter, een gasvormige reuzenplaneet die heel dicht bij zijn eigen zon staat. De groep observeerde ook andere potentiële exoplanetaire radio-emissiekandidaten in de 55 Cancri (in het sterrenbeeld Kreeft) en Upsilon Andromedae-systemen. Alleen het exoplaneetsysteem Tau Boötes - op ongeveer 51 lichtjaar afstand - vertoonde een significante radiosignatuur, een uniek potentieel venster op het magnetisch veld van de planeet.

Door het magnetisch veld van een exoplaneet te observeren, kunnen astronomen de interne en atmosferische eigenschappen van een planeet ontcijferen. evenals de fysica van ster-planeet interacties, zei Turner, een lid van Cornell's Carl Sagan Institute.

Het magnetische veld van de aarde beschermt het tegen gevaren van zonnewind, de planeet bewoonbaar te houden. "Het magnetische veld van aardachtige exoplaneten kan bijdragen aan hun mogelijke bewoonbaarheid, "Turker zei, "door hun eigen atmosfeer af te schermen van zonnewind en kosmische straling, en de planeet te beschermen tegen atmosferisch verlies."

Twee jaar geleden, Turner en zijn collega's onderzochten de radio-emissiesignatuur van Jupiter en schaalden die emissies om de mogelijke handtekeningen van een verre Jupiter-achtige exoplaneet na te bootsen. Die resultaten werden de sjabloon voor het zoeken naar radio-emissie van exoplaneten op 40 tot 100 lichtjaar afstand.

Na bijna 100 uur aan radiowaarnemingen te hebben bestudeerd, de onderzoekers konden de verwachte hete Jupiter-signatuur vinden in Tau Boötes. "We hebben van onze eigen Jupiter geleerd hoe dit soort detectie eruit ziet. We gingen ernaar op zoek en we vonden het, ' zei Turner.

De handtekening, Hoewel, is zwak. "Er blijft enige onzekerheid bestaan ​​dat het gedetecteerde radiosignaal van de planeet komt. De behoefte aan vervolgobservaties is van cruciaal belang, " hij zei.

Turner en zijn team zijn al een campagne begonnen met behulp van meerdere radiotelescopen om het signaal van Tau Boötes op te volgen.