№ 3

Сентябрь/2022

Russian Traveler 03/2022

Найден новый способ обнаружения экзопланет

Фото: University of Melbourne

Это радиоизображение Юпитера было получено с помощью Очень большой решетки (VLA) в Нью-Мексико. Три цвета на картинке соответствуют трем разным радиоволнам: 2 см синего, 3 см золотого и 6 см красного

С помощью радиотелескопов.

За последние годы ученые открыли уже тысячи экзопланет – планет, находящихся за пределами Солнечной системы. Большинство из них были обнаружены транзитным методом, когда оптический телескоп измеряет яркость звезды с течением времени. Если звезда немного теряет в яркости, это может указывать на то, что перед ней прошла планета, блокирующая часть света.

Транзитный метод – мощный инструмент, но он имеет ограничения. Не последним из них является то, что планета должна пройти между нами и своей звездой, чтобы мы могли ее обнаружить. Метод транзита также зависит от оптических телескопов.

Но новый метод может позволить астрономам обнаруживать экзопланеты с помощью радиотелескопов.

Наблюдать планеты в радиодиапазоне – сложно, поскольку большинство планет не испускают большого количества радиоизлучения, в отличие от большинства звезд. Радиосвет от звезд также может быть весьма изменчивым из-за таких событий, как звездные вспышки.

Однако газовые гиганты, такие как Юпитер, могут быть радиояркими, и это зависит не от размера, а от их сильного магнитного поля. Заряженные частицы звездного ветра взаимодействуют с магнитным полем и излучают радиосвет.

Юпитер испускает настолько яркое радиоизлучение, что его можно обнаружить с помощью самодельного радиотелескопа, а астрономы уже обнаруживали радиосигналы от нескольких коричневых карликов.

Но до сих пор не было четкого радиосигнала от планеты, похожей на Юпитер, которая вращается вокруг другой звезды. В новом исследовании ученые выяснили, на что может быть похож такой сигнал.

Они основали свою модель на магнитогидродинамике (МГД), которая описывает, как взаимодействуют магнитные поля и ионизированные газы, и применили ее к планетной системе, известной как HD 189733, в которой, как известно, есть планета размером с Юпитер. Затем ученые смоделировали взаимодействие звездного ветра с магнитным полем планеты и рассчитали, каким будет радиосигнал планеты.

Ученые обнаружили много интересного. Во-первых, команда показала, что планета будет давать четкую кривую блеска. Это радиосигнал, который меняется из-за движения планеты. Это хорошие новости, потому что радионаблюдение за движением получится чрезвычайно точное. Даже более точное, чем оптические доплеровские наблюдения.

Исследователи также выяснили, что радионаблюдение также может обнаружить прохождение планеты перед ее звездой. В радиосигнале должны быть особенности, показывающие, как магнитосфера планеты проходит перед звездой. Так астрономы могли бы лучше понять силу и размер магнитосферы планеты.

Оба этих сигнала будут очень слабыми, поэтому для их обнаружения потребуются радиотелескопы нового поколения. Но если мы сможем их обнаружить, планетарные радиосигналы дадут нам точную орбитальную меру по крайней мере одной планеты в системе и помогут нам понять состав и внутреннюю часть экзопланеты.