LOFAR Melihat Sinyal Radio Aneh Mengisyaratkan Exoplanet Tersembunyi

LOFAR melihat ‘exoplanet aurorae’ di dekat matahari katai merah yang jauh.

Konsepsi seniman tentang planet ekstrasurya yang memicu aurora pada bintang induknya. Kredit: ASTRON / LOFAR

Metode baru yang kuat dapat membantu mendeteksi exoplanet, melalui aurora yang mereka timbulkan pada bintang inangnya. NS temuan diumumkan baru-baru ini dari teleskop radio Low Frequency Array ASTRON (JANJI), yang berbasis di Exloo di Belanda, dan tersebar di berbagai situs di Eropa.

Survei melihat bintang katai merah dekat tata surya kita. Interaksi Matahari-Bumi antara cuaca luar angkasa yang dipancarkan dari Matahari dan magnetosfer Bumi menghasilkan aurora yang kuat, bersama dengan sejumlah besar sinyal radio, dan telah lama diperkirakan bahwa interaksi di sistem planet lain harus melakukan hal yang sama.

Tapi pencarian exo-aurora sejauh ini palsu sebagus-bagusnya. Interaksi semacam ini menginduksi gelombang radio frekuensi rendah, sesuatu yang tidak dapat dideteksi oleh sebagian besar observatorium radio. Kita melihat situasi serupa dengan aurora di Jupiter, yang disebabkan oleh tabung fluks Io yang kuat antara bulan Galilea terdalam dan planet itu sendiri. Sumber radiasi ini sangat kuat, sehingga teleskop radio amatir buatan sendiri dapat mengambilnya, dan pesawat ruang angkasa seperti misi Juno NASA harus menghindari lewat di dekat tabung fluks Io atau berisiko mengalami kerusakan elektronik.

Lowdown di LOFAR

Tapi LOFAR sempurna untuk survei. Serangkaian 20.000 antena omnidirectional yang berbasis di 52 lokasi di sembilan negara di Eropa, LOFAR bertindak seperti satu antena radio frekuensi rendah berdiameter dua ribu kilometer yang besar untuk astronomi. Ditugaskan pada tahun 2012, LOFAR telah menyelidiki era ionisasi ulang alam semesta awal, mendeteksi pulsar baru di Galaksi Bima Sakti, dan menyelesaikan peta skala besar angin matahari.

Stasiun LOFAR di seluruh Eropa. Kredit: Astron / LOFAR.

“Kami sudah lama mengetahui bahwa planet-planet di tata surya kita memancarkan gelombang radio yang kuat saat medan magnetnya berinteraksi dengan angin matahari,” kata Joseph Callingham (Universitas Leiden) baru-baru ini. jumpa pers. “Namun, hanya dengan LOFAR kita memiliki kepekaan untuk menemukan emisi aurora di luar Tata Surya kita.”

LOFAR adalah contoh utama dari desain dasar berbiaya rendah untuk array, yang menghasilkan sains maksimum. Array sebenarnya ‘membanting’ menuju target di langit menggunakan teknik yang dikenal sebagai electronic beam steering, metode virtual yang memungkinkan sistem omnidirectional untuk mengamati beberapa target secara bersamaan. Tim menemukan 19 katai merah memancarkan tanda radio kunci, menunjukkan interaksi terdekat dengan planet ekstrasurya yang tak terlihat. Sinyal radio frekuensi rendah dari interaksi eksoplanet-bintang katai merah seperti tabung fluks Io-Jupiter, hanya ditingkatkan. Mereka juga mendekati dan mundur dari penerima LOFAR dengan cara yang jelas, saat planet mengorbit bintang induknya.

Stasiun inti ‘superterp’ LOFAR di Exloo, Belanda. Kredit: ASTRON / LOFAR.

“Lampu radio harus menyala dan mati seperti mercusuar,” kata Callingham baru-baru ini jumpa pers. “Dan kami berharap untuk melihat periodisitas itu dalam data LOFAR baru.”

Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) NASA bahkan mendapat dalam aksi, melakukan pengamatan tindak lanjut dari bintang target dalam penelitian untuk mengesampingkan aktivitas bintang. Satu bintang target yang disorot dalam penelitian yang diduga menjadi tuan rumah exoplanet penghasil aurora adalah GJ 1151, terletak 26,2 tahun cahaya jauhnya di konstelasi Ursa Major, Beruang Besar.

Lokasi GJ 1151 di langit. Kredit: Stellarium.

Tapi itu baru permulaan bagi LOFAR. Array tersebut harus mampu memata-matai interaksi planet katai merah-eksoplanet hingga jarak sekitar 165 tahun cahaya yang mencakup ribuan sistem katai merah. Array Kilometer Persegi yang akan online pada tahun 2029 dapat memperluas kemampuan ini lebih jauh lagi, hingga radius ratusan tahun cahaya.

…dan untuk berpikir, ada waktu waaaay kembali sebelum tahun 1990-an ketika tidak exoplanet diketahui, dan banyak astronom berpendapat bahwa itu bisa tetap seperti itu. Maju cepat ke tahun 2021, dan 4.848 dunia di luar tata surya kita diketahui, ditemukan menggunakan kecepatan radial, transit, metode waktu pulsar dan banyak lagi, sebuah repertoar yang sekarang mencakup deteksi gelombang radio frekuensi rendah dari exo-aurora… waktu yang menyenangkan, memang.


Source link