探测到系外行星可能发出的无线电发射

2020-12-18 21:17:44

通过用射电望远镜阵列监视宇宙,一个国际科学家团队检测到了由Boötes星座发出的无线电脉冲串-这可能是从太阳系以外的行星收集到的第一个无线电发射。

由康奈尔大学博士后研究员Jake D.Turner,巴黎天文台Philippe Zarka领导的团队-巴黎科学与勒特雷斯大学和奥尔良大学的Jean-Mathias Griessmeier将于即将发表的天文学与电子学研究部分中发表他们的发现。天体物理学,12月16日。

特纳说:“我们提出了在无线电领域检测系外行星的第一个提示。” “信号来自TauBoötes系统,该系统包含一颗双星和一颗系外行星。我们为行星本身的发射辩护。从无线电信号的强度和极化以及行星的磁场来看,它与理论预测是兼容的。”

共同作者包括特纳的博士后顾问Ray Jayawardhana,艺术与科学学院的Harold Tanner院长以及天文学教授。

贾亚瓦德哈纳说:“如果通过后续观察得到证实,这种无线电探测将打开系外行星的新窗口,这为我们提供了一种新颖的方法来检查距离数十光年的外星世界。”

特纳和他的同事们使用荷兰的射电望远镜低频阵列(LOFAR),发现了一个恒星系统的发射爆发,该恒星系统托管着一个所谓的热木星,这是一个气态的巨型行星,非常接近自己的太阳。该小组还观察了55 Cancri(星座中的癌症)和Upsilon Andromedae系统中其他潜在的系外放射发射候选物。只有TauBoötes系外行星系统(距离地球约51光年)显示出显着的无线电信号,这是行星磁场的独特潜在窗口。

康奈尔大学卡尔·萨根研究所(Carl Sagan Institute)的特纳说,观测系外行星的磁场有助于天文学家破译行星的内部和大气特性,以及恒星-行星相互作用的物理学。

地球磁场可以保护它免受太阳风危害,使地球保持宜居状态。特纳说:“类似地球的系外行星的磁场可能有助于它们的宜居性,通过屏蔽自己的大气免受太阳风和宇宙射线的侵害,并保护地球免受大气损失。”

两年前,特纳和他的同事检查了木星的无线电发射特征,并缩放了这些发射,以模仿遥远的类似木星的系外行星的可能特征。这些结果成为搜索40到100光年外系外行星无线电发射的模板。

在研究了将近100个小时的无线电观测之后,研究人员能够在TauBoötes中找到预期的热木星特征。 “我们从自己的木星中了解到这种检测是什么样的。我们一直在寻找它,然后找到了它,”特纳说。

但是,签名很弱。 “仍然存在一些不确定性,即检测到的无线电信号来自地球。后续观察的必要性至关重要。”他说。

特纳和他的团队已经开始使用多个射电望远镜来追踪TauBoötes发出的信号。

除特纳,贾亚瓦德哈纳,格里斯迈尔和扎卡外,合著者还包括法国巴黎天文台的洛朗·拉米和巴蒂斯特·切科尼。美国航空航天局喷气推进实验室的约瑟夫·拉齐奥(Joseph Lazio);加州大学伯克利分校的J. Emilio Enriquez和Imke de Pater;来自南非Grahamstown的Rhodes大学的Julien N. Girard;来自英国莱斯特大学的Jonathan D. Nichols。

特纳在获得弗吉尼亚大学博士学位的同时为这项研究奠定了基础,并获得了美国国家科学基金会的资助。