Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Một nhóm các nhà khoa học sử dụng kính viễn vọng vô tuyến Mảng tần số thấp ở Hà Lan đã quan sát thấy sóng vô tuyến mang các dấu hiệu riêng biệt của cực quang, gây ra bởi sự tương tác giữa từ trường của một ngôi sao và một hành tinh trên quỹ đạo xung quanh nó.
Một nhóm các nhà khoa học sử dụng kính viễn vọng vô tuyến tần số thấp (LOFAR) ở Hà Lan đã quan sát thấy sóng vô tuyến mang các dấu hiệu khác nhau của cực quang, gây ra bởi sự tương tác giữa từ trường của một ngôi sao và một hành tinh trên quỹ đạo xung quanh nó.
Phát xạ vô tuyến từ một tương tác hành tinh sao đã được dự đoán từ lâu nhưng đây là lần đầu tiên các nhà thiên văn học có thể phát hiện và giải mã các tín hiệu này. Khám phá mở đường cho một cách mới lạ và độc đáo để thăm dò môi trường xung quanh các ngoại hành tinh – các hành tinh quay quanh các ngôi sao trong các hệ mặt trời khác – và để xác định khả năng cư trú của chúng.
Đáng chú ý, các quan sát tiếp theo với kính viễn vọng HARPS-N ở Tây Ban Nha đã loại trừ khả năng thay thế rằng “người bạn” đồng hành tương tác là một ngôi sao khác trái ngược với ngoại hành tinh.
Công trình xuất hiện trong các bài viết trên tạp chí Thiên văn học thiên văn và Vật lý thiên văn (ApJL).
Đột phá tập trung vào các sao lùn đỏ, là loại sao phong phú nhất trong Dải Ngân hà – nhưng nhỏ hơn và mát hơn nhiều so với Mặt trời của chúng ta. Điều này có nghĩa là để một hành tinh có thể ở được, nó phải ở gần ngôi sao của nó hơn so với Trái đất so với Mặt trời.
Sao lùn đỏ cũng có từ trường mạnh hơn nhiều so với Mặt trời, điều đó có nghĩa là một hành tinh có thể ở được xung quanh sao lùn đỏ tiếp xúc với hoạt động từ tính mạnh. Điều này có thể làm nóng hành tinh và thậm chí làm xói mòn bầu khí quyển của nó. Phát xạ vô tuyến liên quan đến quá trình này là một trong những công cụ duy nhất có sẵn để thăm dò sự tương tác giữa các hành tinh đó và các ngôi sao của chúng.
Harish Vedantham, tác giả chính của nghiên cứu Thiên văn học Thiên nhiên và Viện Thiên văn vô tuyến Hà Lan (ASTRON) nói: “Chuyển động của hành tinh qua từ trường mạnh của sao lùn đỏ hoạt động giống như một động cơ điện giống như cách hoạt động của máy phát điện xe đạp. Điều này tạo ra một dòng điện cực lớn cung cấp năng lượng phát xạ cực quang và vô tuyến trên ngôi sao.”
Nhờ từ trường yếu của Mặt trời và khoảng cách lớn hơn đến các hành tinh, các dòng điện tương tự không được tạo ra trong hệ mặt trời. Tuy nhiên, sự tương tác giữa mặt trăng Io của sao Mộc với từ trường của sao Mộc tạo ra phát xạ vô tuyến sáng tương tự, thậm chí làm khuất phục Mặt trời ở tần số đủ thấp.
Joe Callingham, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ của ASTRON và đồng tác giả của bài báo Thiên văn học Thiên nhiên chia sẻ: “Chúng tôi đã điều chỉnh kiến thức từ nhiều thập kỷ quan sát vô tuyến của Sao Mộc với trường hợp của ngôi sao này. Một phiên bản thu nhỏ của Sao Mộc – Io từ lâu đã được dự đoán sẽ tồn tại trong các hệ hành tinh sao và phát xạ mà chúng tôi quan sát thấy rất phù hợp với lý thuyết này.”
Để chắc chắn, các nhà thiên văn học đã loại trừ một khả năng thay thế – rằng các vật thể tương tác là hai ngôi sao trong một hệ nhị phân gần thay vì một ngôi sao và ngoại hành tinh của nó. Nhóm nghiên cứu đã tìm kiếm chữ ký của một ngôi sao đồng hành bằng cách sử dụng nhạc cụ HARPS-N (Công cụ tìm kiếm hành tinh tốc độ chính xác cao) trên Kính thiên văn Ý Nazionale Galileo trên La Palma, Tây Ban Nha.
“Các ngôi sao nhị phân tương tác cũng có thể phát ra sóng vô tuyến”, chú thích của Benjamin Pope, NASA Sagan Fellow tại Đại học New York và là tác giả chính của bài báo ApJL. “Sử dụng các quan sát quang học để theo dõi, chúng tôi đã tìm kiếm bằng chứng về một người bạn đồng hành xuất sắc như một hành tinh ngoại trong dữ liệu vô tuyến. Chúng tôi đã loại trừ kịch bản này rất mạnh, vì vậy chúng tôi nghĩ rằng rất có thể là một hành tinh có kích thước Trái đất quá nhỏ để phát hiện với các dụng cụ quang học của chúng tôi. “
Nhóm hiện đang tập trung vào việc tìm kiếm phát xạ tương tự từ các ngôi sao khác.
“Bây giờ chúng ta biết rằng gần như mọi ngôi sao lùn đỏ đều chứa các hành tinh trên mặt đất, do đó phải có những ngôi sao khác cho thấy sự phát xạ tương tự”, Callingham, cũng là đồng tác giả của bài báo ApJL. “Chúng tôi muốn biết làm thế nào điều này tác động đến việc chúng ta tìm kiếm một Trái đất khác xung quanh một ngôi sao khác.”
“Nếu chúng ta thấy rằng hầu hết các hành tinh lùn đỏ bị gió thổi mạnh, thì đây là tin xấu cho khả năng cư trú của chúng”, Pope, một phần của Khoa Vật lý và Trung tâm Khoa học Dữ liệu của NYU và là đồng tác giả của bài báo Thiên văn học Tự nhiên .
Nhóm này hy vọng phương pháp phát hiện ngoại hành tinh mới này sẽ mở ra một cách hiểu mới về môi trường sống của các ngoại hành tinh.
“Mục đích dài hạn là xác định tác động của hoạt động từ tính của ngôi sao đối với khả năng cư trú của ngoại hành tinh và phát xạ vô tuyến là một phần lớn của câu đố đó”, Vedantham, đồng tác giả của bài báo ApJL nói. “Công việc của chúng tôi đã chỉ ra rằng điều này khả thi với thế hệ kính viễn vọng vô tuyến mới và đưa chúng tôi vào một con đường thú vị.”
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học New York . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :