Новый метод радиоспектроскопии выявляет скрытые сигналы звезд и экзопланет
Ученые разработали новую технику для обнаружения ранее недоступных радиовсплесков от карликовых звезд и потенциальных экзопланет, что открывает новые возможности для изучения взаимодействий между звездами и планетами.
Международная команда, в которую входит исследователь из Корнелла Джейк Тернер, представила метод мультиплексной интерферометрической радиоспектроскопии (RIMS), способный выявлять ранее неуловимые звездные и экзопланетные сигналы в архивах радиоастрономических данных. Это нововведение привело к обнаружению новых радиовсплесков, исходящих от карликовых звезд и, возможно, экзопланет.
Результаты были подробно изложены в статье «Обнаружение кругополяризованных радиовсплесков от звездных и экзопланетных систем», опубликованной в журнале Nature Astronomy 27 января.
Современные радиотелескопы собирают огромные объемы данных, которые в основном используются для изучения далеких галактик и черных дыр. Метод RIMS преобразует каждое радионаблюдение в одновременное исследование сотен и даже тысяч звезд, что позволяет эффективно отслеживать переменную активность по всему небу. Сирил Тасс, исследователь Парижской обсерватории и ведущий автор исследования, отметил: «RIMS использует каждую секунду наблюдения в сотнях направлений по всему небу. То, что раньше мы делали источник за источником, теперь можем делать одновременно.»
Применив RIMS к более чем 1,4 годам данных европейского радиотелескопа LOFAR в рамках обзора LoTSS, команда сгенерировала около 200 000 динамических спектров изолированных звезд или звезд с экзопланетами. Среди сигналов, выявленных с помощью RIMS, оказались всплески, соответствующие мощным звездным событиям, аналогичным солнечным корональным выбросам массы.
Особенно примечательно, что некоторые сигналы обладают характеристиками магнитных взаимодействий между звездой и планетой, похожими на авроральные излучения, наблюдаемые на Юпитере. Эти радиосигнатуры могут свидетельствовать о магнитных взаимодействиях между звездой и экзопланетой и экзопланетных аврорах, указывая на существование магнитосфер экзопланет. Джейк Тернер прокомментировал: «Наши результаты показывают, что некоторые радиовсплески, особенно из экзопланетной системы GJ 687, соответствуют близкой планете, нарушающей магнитное поле звезды и вызывающей интенсивное радиовозбуждение.»
Прорыв RIMS открывает новые возможности для низкочастотной радиоастрономии, эффективно превращая радиотелескопные массивы в мощные детекторы переменных радиосигналов от ближайших звезд. Техника была успешно применена к французскому низкочастотному радиотелескопу NenuFAR, что привело к обнаружению всплеска от звездно-планетной системы. Тернер отметил: «Это исследование с NenuFAR может стать лишь вторым в истории прямым обнаружением радиовозбуждения от экзопланеты, после моего предыдущего открытия радиосигналов от Tau Boötes.»
Ожидается, что будущие наземные, космические и лунные радиотелескопы будут использовать эту новую методику, что может привести к обнаружению тысяч новых радиосигналов. Этот прогресс открывает путь для масштабного статистического изучения звездных радиовсплесков и взаимодействий звезда-планета в нашем галактическом окружении.