Астрономы зарегистрировали интригующее радиоизлучение, которое, похоже, исходит от внесолнечной планеты, расположенной в системе Тау Боэтис в созвездии Волариуса. Если наблюдения подтвердятся, ученые получат новый способ изучения инопланетных миров, удаленных от нас на десятки световых лет.
Наблюдая за космосом с помощью системы радиотелескопов, международная группа ученых обнаружила радиоизлучение, исходящее из системы Тау Боотес. Это двойная звездная система, лежащая в созвездии Волариуса на расстоянии около 51 светового года от Земли. Обнаруженное радиоизлучение может быть первым зарегистрированным излучением, исходящим от планеты за пределами Солнечной системы. Результаты исследования ученых под руководством Джейка Д. Тернера были опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.
Первое радиоизлучение от экзопланеты
— Мы представляем одно из первых свидетельств обнаружения экзопланеты в радиосфере, сказал Тернер. — Сигнал исходит от системы Тау Боотес, которая содержит двойную звезду и экзопланету. Мы приводим доводы в пользу выбросов с самой планеты. На это указывает сила и полярность радиосигнала и магнитное поле планеты, добавил он.
— Если результаты последующих наблюдений будут подтверждены, это радиообнаружение даст нам новый способ изучения чужих миров, удаленных на десятки световых лет», — признал Рэй Джаявардхана из Корнельского университета, соавтор статьи.
Новый метод изучения внесолнечных планет
Просеивая просторы космоса, даже фрагментарные данные могут указать на существование целых миров, доселе неизвестных. Например, такие перепады уровня освещенности звезды могут выявить наличие орбитальных планет. Это так называемый транзитный метод, с помощью которого были открыты тысячи внесолнечных планет. Когда планета проходит на фоне диска звезды во время своей орбиты, она заслоняет часть излучения, что кажется наблюдателям уменьшением яркости звезды. Теперь астрономы сделали первые шаги к использованию сигналов радиоизлучения для выявления новых экзопланет и условий их обитания.
— Наблюдение планетарных аврор является наиболее перспективным методом обнаружения магнитных полей внесолнечных планет. Она может дать ценную информацию о внутренней структуре планеты, составе ее атмосферы и возможности возникновения там жизни, отметил Тернер.
Когда заряженные частицы солнечного ветра, испускаемые звездой, ударяются о магнитное поле планеты, происходит изменение скорости частиц солнечного ветра, что может быть обнаружено как сильные «вспышки» или «всплески» радиоизлучения. Так ведет себя не только магнитное поле Земли, но и других планет Солнечной системы.
Первоначальные обнаружения
Однако для того, чтобы обнаружить подобные радиоизлучения, сначала необходимо найти способ обойти шум, исходящий от Земли. Несколько лет назад та же команда ученых разработала программу BOREALIS для измерения радиоизлучения других планет Солнечной системы. Они испытали его на Юпитере, а затем рассчитали, как выглядело бы радиоизлучение Юпитера, если бы он находился гораздо дальше.
Благодаря изучению радиоизлучения уже были сделаны первые обнаружения внесолнечных планет. Ранее в этом году астрономы связали радиоволновую активность с взаимодействием между магнитным полем звезды GJ 1151 и потенциальной планетой размером с Землю. Но все это еще предстоит подтвердить дополнительными наблюдениями.
Тау Боэтис
Наблюдение за магнитным полем экзопланеты может дать астрономам важную информацию о планете. Магнитное поле Земли защищает ее от опасностей космической радиации, чтобы на планете могла расцвести жизнь. Поэтому само существование магнитного поля указывает на то, что вредное излучение не достигает поверхности. Но такая информация также может раскрыть свойства атмосферы.
Поэтому команда Тернера решила проверить разработанную методику с помощью голландского радиотелескопа LOFAR (Low Frequency Array Radiotelescope). Ученые рассмотрели три системы, в которых уже известны экзопланеты: 55 Cancri, Upsilon Andromedae и Tau Boötis.
После примерно 100 часов наблюдений только система Тау Боэтис, расположенная на расстоянии около 51 светового года от нас, показала правильную радиосигнатуру, уникальные особенности магнитного поля планеты, которые соответствовали предсказаниям ученых, сделанным на основе их тестов с Юпитером. Он появился в виде парящих выбросов на частоте 14-21 МГц.
Двойная звезда Тау Боэтис состоит из главной звезды — Тау Боэтис А, которая является звездой главной последовательности, немного более массивной, чем наше Солнце. Другая звезда — Тау Боэтис B — является красным карликом. Две звезды разделяет расстояние около 240 астрономических единиц (одна астрономическая единица равна 150 миллионам километров — примерно расстояние между Землей и Солнцем).
Горячий Юпитер
О том, что в системе Тау Боэтис есть планета, известно с 1996 года. Именно тогда был открыт Тау Боэтис b — планета из класса миров, называемых горячими юпитерами. Это газовые гиганты, такие как Юпитер в Солнечной системе, которые вращаются вокруг своей родительской звезды по очень тесной орбите. Тау Боэтис b обращается вокруг Тау Боэтис А по орбите с периодом 3,3128 дня.
Ученым удалось обнаружить сигнатуру горячего Юпитера в Тау Боэтис. — Мы узнали от нашего собственного Юпитера, как выглядит такая подпись. Мы начали искать и нашли», — сказал Тернер. Однако подпись слабая. — Остается неясным, исходит ли обнаруженный радиосигнал от планеты. Необходимость дальнейших наблюдений является критической, добавил он.
Тернер и его команда уже начали новую наблюдательную кампанию с использованием нескольких радиотелескопов для отслеживания сигнала от Тау Боэтис. Однако нам еще предстоит дождаться результатов.
