Международная команда, в состав которой входит исследователь Корнельского университета Джейк Тернер, разработала новый метод анализа, способный находить ранее не обнаруженные сигналы звезд и экзопланет, скрытые в архивных радиоастрономических данных. Благодаря этой инновации ученые обнаружили новые вспышки, происходящие от карликовых звезд и, возможно, от экзопланет.
Новый способ поиска в архивах
Современные радиотелескопы собирают колоссальные объемы данных; синтезированные изображения используются для изучения удаленных галактик и черных дыр. До сих пор эти архивы никогда не использовались для ежеминутного мониторинга переменной активности сотен звезд, скрытых в поле зрения каждого наблюдения, но теперь это позволяет сделать мультиплексная интерферометрическая радиоспектроскопия (RIMS). Этот метод превращает каждое радио наблюдение в одновременное исследование сотен или даже тысяч светил, подобно сети, которая ловит много рыбы там, где одна удочка поймала бы только одну.
Ученые говорят, что без нового метода для достижения такого же уровня обнаружения потребовалось бы почти 180 лет целенаправленных наблюдений.
Применив RIMS к данным, собранным европейским радиотелескопом LOFAR в течение более 1,4 года в рамках крупного астрономического исследования LoTSS, команда получила не менее 200 000 динамических спектров изолированных звезд или звезд, имеющих экзопланеты. Среди сигналов, обнаруженных RIMS, есть вспышки, соответствующие бурным событиям, аналогичным солнечным корональным выбросам массы.
Сигналы от магнитных полей экзопланет
Еще более примечательно, что некоторые сигналы демонстрируют все ожидаемые характеристики магнитных взаимодействий между звездами и планетами, механизм, сравнимый с тем, что вызывает определенные полярные сияния на Юпитере, отмечают исследователи.
Эти радиосигналы могут быть одними из первых надежных доказательств магнитного взаимодействия между звездами и экзопланетами, а также существования экзопланетных полярных сияний. Это, в свою очередь, указывает на вероятное наличие у экзопланет магнитосфер, отметил Тернер, научный сотрудник Центра астрофизики и планетных наук Корнельского университета и член Института Карла Сагана при Колледже искусств и наук.
«Экзопланеты с магнитным полем и без него формируются, ведут себя и эволюционируют очень по-разному. Поэтому важно понять, имеют ли планеты такие поля. Самое главное, что магнитные поля также могут быть важны для поддержания пригодности экзопланет для жизни, как это происходит на Земле», — сказал Тернер.
Расширение сферы применения RIMS
Прорыв RIMS открывает новые возможности для низкочастотной радиоастрономии, поскольку RIMS эффективно превращает каждую группу радиотелескопов в мощный детектор переменных радиосигналов от соседних звезд. Новая техника была успешно применена к новому французскому низкочастотному радиотелескопу NenuFAR и обеспечила обнаружение вспышки от системы звезда — планета. Эта статья, соавтором которой является Тернер, была опубликована в прошлом году в журнале Astronomy & Astrophysics.
«Это исследование с NenuFAR может быть лишь вторым случаем прямого обнаружения радиоизлучения от экзопланеты после моего предыдущего открытия радиоизлучения от Тау Боотиса, которое было первым таким возможным обнаружением, — сказал Тернер. — Сейчас мы проводим целевые дальнейшие наблюдения, чтобы подтвердить планетарное происхождение обоих сигналов. Подтвержденное обнаружение предоставит мощный новый способ исследования магнитного поля экзопланеты».
Будущие наземные, космические и лунные радиотелескопы смогут использовать эту новую технологию, и, как ожидается, они обнаружат тысячи новых радиосигналов, проложив путь для масштабного статистического исследования радиоизлучения светил и взаимодействия звезд и планет в нашем галактическом соседстве.
По материалам phys.org
