Astronomowie mają nowy sposób na odnajdowanie egzoplanet

Anna BorzęckaSkomentuj
Astronomowie mają nowy sposób na odnajdowanie egzoplanet
W ostatnich latach naukowcom udało się odkryć tysiące egzoplanet. Większość z nich dostrzeżono metodą tranzytu, polegającą na rejestrowaniu przez optyczne teleskopy spadków jasności gwiazd, powodowanych przez przechodzenie przed ich tarczami planet. Metoda ta, choć jest bardzo skuteczna, ma swoje ograniczenia.

Nie dość, że metoda tranzytu wymaga, by planeta przeszła przed tarczą gwiazdy, abyśmy ją wykryli, to wykorzystuje tylko teleskopy optyczne. Oczywiście, astronomowie wykorzystują też chociażby metodę prędkości radialnej, ale teraz dodatkowo mają w zanadrzu metodę, która pozwoli dostrzegać egzoplanety z użyciem radioteleskopów.

Problem obserwacji radiowych

Obserwowanie planet w zakresie fal radiowych nie jest łatwe. To dlatego, że większość planet nie emituje zbyt dużo promieniowania radiowego, a większość gwiazd tak. Fale radiowe emitowane przez gwiazdy mogą zaś mocno się zmieniać, na przykład za sprawą rozbłysków gwiezdnych.

Tak się jednak składa, że gazowe giganty takie jak Jowisz są w zakresie promieniowania radiowego całkiem jasne. Ba, Jowisz jest w zakresie fal radiowych na tyle jasny, że można wykryć go z pomocą domowego radioteleskopu.

jowisz-radio

Jowisz zaobserwowany w zakresie fal radiowych. | Źródło: Imke de Pater, Michael H. Wong/UC Berkeley; Robert J. Sault/University of Melbourne

Za tak wielką jasność gazowych gigantów w zakresie fal radiowych odpowiadają ich pola magnetyczne. Naładowane cząsteczki wchodzące w skład wiatru słonecznego wchodzą bowiem w interakcje z tymi polami magnetycznymi, emitując promieniowanie radiowe.

Jak dotychczas nie wykryto wyraźnego sygnału radiowego pochodzącego z planety podobnej do Jowisza, ale krążącej wokół innej gwiazdy. W ramach najnowszych badań naukowcy postanowili jednak sprawdzić, jak taki sygnał może wyglądać.

Eksperyment, który wiele wyjaśnia

Uczeni oparli swój model na magnetohydrodynamice, opisującej interakcje pól magnetycznych i zjonizowanych gazów, i zastosowali go do układu planetarnego znanego jako HD 189733. Układ ten zawiera planetę wielkości Jowisza. Zasymulowano, jak wiatr gwiazdowy tamtejszej gwiazdy wchodzi w interakcje z polem magnetycznym wspomnianej planety i jak powinien wyglądać generowany w wyniku tych interakcji sygnał radiowy. Rezultaty eksperymentu są interesujące.

Po pierwsze, zespół badaczy pokazał, że planeta powinna wytwarzać wyraźny sygnał radiowy zmieniający się w zależności od jej pozycji na orbicie. To dobra wiadomość, ponieważ obserwacje ruchu w zakresie fal radiowych są bardzo precyzyjne – jeszcze bardziej precyzyjne niż optyczne obserwacje efektu Dopplera.

Odkryto również, że obserwacje radiowe powinny pozwolić na wykrycie tranzytu planety przechodzącej przed tarczą swojej gwiazdy. Sygnał radiowy zawierałby bowiem charakterystyczne cechy pokazujące, że przed gwiazdą pojawiła się magnetosfera egzoplanety.

Zadanie dla przyszłych teleskopów

Niestety, eksperyment pokazał też, że egzoplanety przypominające Jowisza generują bardzo słabe sygnały radiowe. Obecne radioteleskopy po prostu nie są w stanie ich wykryć. Potrzebne są zatem radioteleskopy nowej generacji.

Gdy już powstaną radioteleskopy na tyle potężne, by wykrywanie egzoplanet z użyciem fal radiowych było możliwe, naukowcy będą w stanie dokładnie obserwować ich ruch orbitalny. Trzymam zatem kciuki za to, by zbudowano je wcześniej niż później.

Źródło: arXiv, fot. tyt. NASA/Ames/JPL-Caltech

Udostępnij

Anna BorzęckaSwoją przygodę z dziennikarstwem rozpoczęła w 2015 roku. Na co dzień pisze o nowościach ze świata technologii i nauki, ale jest również autorką felietonów i recenzji. Chętnie testuje możliwości zarówno oprogramowania, jak i sprzętu – od smartfonów, przez laptopy, peryferia komputerowe i urządzenia audio, aż po małe AGD. Jej największymi pasjami są kulinaria oraz gry wideo. Sporą część wolnego czasu spędza w World of Warcraft, a także przyrządzając potrawy z przeróżnych zakątków świata.