
Астрономи виявили незвичайне радіовипромінювання від спокійної зірки, яке найкраще пояснюється взаємодією з близькою планетою. В такому випадку рух електронів уздовж ліній магнітного поля породжує потужні сяйва в радіодіапазоні біля полюсів зірки.
Подібний механізм відомий в парі планета-супутник у Сонячній системі (Юпітер і Іо), але для пари зірка-екзопланета реєструється вперше. Відкриття може стати основою нового методу дослідження позасонячних планет, пишуть автори в журналі Nature Astronomy .
Як правило, звичайні зірки не є потужними джерелами радіохвиль з частотами нижче 150 мегагерц. Вважається, що в разі спостереження такого виду випромінювання, воно породжується в неоднорідних областях корони на висотах як мінімум одного радіуса світила. Зокрема, низькочастотне випромінювання Сонця можна використовувати для визначення структури корони, викидів маси і космічної погоди.
Всі зареєстровані випадки помітного радіовипромінювання зірок на гігагерцових частотах пов’язані з нетепловими процесами в зовнішніх шарах. Більш того, переважна більшість цих джерел відносяться до одного з типів об’єктів з магнітною активністю, таким як спалахують зірки ( AD Льва ), світила з швидким обертанням ( FK Волосся Вероніки ) або тісні подвійні ( Алголь ). На більш низьких частотах в сотні мегагерц єдиним відомим зоряним джерелом радіовипромінювання є спалахує UV Кита – прототип відповідного класу змінних.
Астрономи з п’яти країн під керівництвом Харіш Ведантама (Harish Vedantham) з інституту ASTRON виявили за допомогою європейського низькочастотного інтерферометра LOFAR унікальний випадок низькочастотного випромінювання від розташованого на відстані у вісім парсек одиночного червоного карлика класу M під назвою GJ 1151. Особливою дану ситуацію робить той факт, що у цієї зірки спокійна атмосфера і слабке обертання, тобто вона не здатна самостійно породити настільки потужні радіохвилі.
Світило було знайдено в рамках зіставлення об’єктів з каталогу LOFAR з зірками не далі 20 парсек від Землі за даними супутника Gaia. Максимальну відстань було вибрано для збільшення шансів виявлення джерел з невеликою абсолютною світністю і зменшення ймовірності накладення різних джерел. Радіовипромінювання GJ тисяча сто п’ятдесят один було зафіксовано в одному сеансі спостережень з чотирьох, проведених протягом місяця. Воно мало високим ступенем поляризації (64 ± 6 відсотка), що разом з високою змінністю виключає випадковий збіг з позагалактичним об’єктом.
Астрономи прийшли до висновку, що задовільно пояснити це можна лише припущенням про наявність на близькій орбіті екзопланети, яка робить один оберт за декілька днів. В такому випадку рух планети крізь магнітосферу зірки (а у карликів класу M зазвичай сильні магнітні поля) фактично створює електричний двигун, подібний динамо-машині. В результаті виникають сильні струми електронів, які при наближенні до магнітних полюсів зірки генерують потужні радіохвилі і сяйва в її атмосфері.
Подібний процес відомий в Сонячній системі – так виникає радіовипромінювання Юпітера. Ця планета також має помітним магнітним полем, а пов’язана з постійною вулканічною активністю атмосфера у близько розташованого до газового гіганту супутника Іо грає роль джерела заряджених частинок. В результаті при відповідних умовах виникає електронна циклотронна мазерного нестійкість, яка Сінхронізуется фази випромінювання заряджених частинок і призводить до спрямованого когерентного випромінювання. Воно фіксується на Землі з періодичністю, що відповідає частоті обертання Іо навколо Юпітера. Примітно, що на низьких частотах Юпітер навіть виявляється яскравіше Сонця.
Аналогічне явище було передбачене для зірок понад тридцять років тому, але ніколи раніше не спостерігалося. Автори припускають, що в даному випадку випромінювання пов’язане з полярними «радіосяйвами» на зірці, але теоретично воно може бути пов’язане і з магнітосферою планети. Однак для цього магнітне поле екзопланети має бути досить сильним, що може бути в разі гарячого Юпітера, а у карликів класу M набагато частіше виявляють землеподобні планети, для яких не передбачає потужних магнітних полів.
Leave a Reply
Щоб відправити коментар вам необхідно авторизуватись.