Polowanie na egzoplanety
Dotychczas w Drodze Mlecznej odkryto ponad 4500 planet krążących wokół gwiazd innych niż Słońce. Większość z nich dostrzeżono metodą tranzytu. Opiera się ona na zmianach jasności gwiazdy. Kiedy egzoplaneta przechodzi przed tarczą gwiazdy, jasność gwiazdy spada, a teleskopy takie jak TESS są w stanie to zarejestrować.
W celu wykrywania egzoplanet wykorzystuje się też między innymi metodę prędkości radialnej, polegającą na obserwowaniu zmian długości fal światła emitowanego przez gwiazdę – Efektu Dopplera. Gdy egzoplaneta krąży wokół gwiazdy, wywiera niewielki wpływ grawitacyjny, który sprawia, że gwiazda delikatnie się kołysze. W rezultacie gwiazda nieznacznie, ale regularnie, przybliża się i oddala od Ziemi, co z kolei wpływa na długość fal jej światła, które do nas docierają. Im większa planeta, tym bardziej ten efekt jest zauważalny.
Poszukiwanie planet z pomocą radioteleskopów
Astronomowie z ASTRON – Holenderskiego Instytu Radioastronomii – oraz z Uniwersytetu Queensland w Australii, postanowili poszerzyć zestaw metod pozwalających na wykrywanie egzoplanet. Dlatego też zaczęli eksperymentować, sprawdzając, czy możliwe jest wykrywanie planet z pomocą fal radiowych. Do eksperymentów użyto teleskopu LOFAR (ang. Low-Frequency Array for radio astronomy).
Astronomowie zbadali z pomocą teleskopu LOFAR czerwone karły – małe gwiazdy o silnej aktywności magnetycznej, wytwarzające rozbłyski i emitujące fale radiowe. Wykrycie tych gwiazd w zakresie fal radiowych samo w sobie było postępem, ponieważ im dalej od Ziemi, tym gęściej w kosmosie występują fale radiowe z różnych źródeł i tym trudniej je od siebie oddzielić. Niemniej, zwiększona czułość LOFAR pozwoliła astronomom wychwycić 19 czerwonych karłów.
Spośród 19, cztery czerwone karły były szczególnie intrygujące. To dlatego, że były to starsze gwiazdy o zmniejszonej aktywności magnetycznej, co oznacza, że nie powinny były zostać wykryte w ramach przeglądu, a jednak tak się stało. Kiedy astronomowie stworzyli modele mające wyjaśnić, co w ich przypadku odpowiada za wytwarzanie sygnałów radiowych, okazało się, że wokół tych gwiazd mogą krążyć ukryte planety.
Obiecujące odkrycie
Gwiazdy wydzielają ogromne ilości materii i wysokoenergetyczne cząstki, które określa się mianem wiatru gwiazdowego. Kiedy wiatr gwiazdowy oddziałuje z polem magnetycznym planet, może powodować powstawanie nie tylko zórz polarnych, ale również fal radiowych, zwłaszcza jeśli planeta wyrzuca w kosmos własny materiał. Ten rodzaj interakcji można zaobserwować w Układzie Słonecznym, na przykład miedzy Jowiszem a jednym z jego księżyców – Io. Zdaniem badaczy zachodzi on i w przypadku wspomnianych czterech czerwonych karłów.
„Nasz model emisji radiowej z naszych gwiazd to powiększona wersja tego, co ma miejsce w przypadku Jowisza i Io. Planeta jest otoczona polem magnetycznym gwiazdy, które karmi jej materię potężnymi prądami. Te prawdopodobnie zasilają jasne zorze.”, powiedział Joseph Callingham, jeden z badaczy. „To spektakl, który przykuł naszą uwagę, mimo dzielących nas i jego lat świetlnych.”
Rzecz jasna, trzeba jeszcze potwierdzić, czy wokół omówionych czerwonych karłów faktycznie krążą jakiekolwiek planety, na przykład obserwując je metodą tranzytu. Rezultaty pracy zespołu astronomów są jednak niezwykle intrygujące i interesujące. Mam nadzieję, że nie ich wysiłki nie pójdą na marne.
Źródło: Uniwersytet Queensland, fot. tyt. Canva