За межами Сонячної системи вперше виявлено радіаційний пояс

Усі планети в нашій Сонячній системі з глобальними магнітними полями мають радіаційні пояси, області у формі бублика, обмежені магнітними полями, де частинки захоплюються та прискорюються, світячись у радіосвітлі. Усе це свідчить про те, що там, де є стабільне глобальне магнітне поле, також повинні бути радіаційні пояси.

Виявлення слабкого випромінювання від позасонячного радіаційного поясу є складним завданням, оскільки це тьмяне світіння радіаційного поясу важко розпізнати. Але складне не означає неможливе: астрономи вперше сфотографували радіаційний пояс, обгорнутий навколо позасонячного об’єкта.

Цей об’єкт — червоний карлик із дуже низькою масою під назвою LSR J1835+3259, діаметр якого трохи перевищує Юпітер, має приблизно в 77 разів більшу масу за Юпітер і знаходиться на відстані приблизно 20 світлових років від нас.

«Насправді ми створюємо зображення магнітосфери нашої цілі, спостерігаючи радіовипромінювальну плазму – її радіаційний пояс – у магнітосфері», – каже астроном Мелоді Као з Каліфорнійського університету в Санта-Крус. «Цього ніколи раніше не робили для чогось розміром з газовий гігант за межами нашої Сонячної системи».

Земля має свої пояси Ван Аллена, наповнені частинками сонячного вітру. Уран, Нептун, Меркурій і Сатурн мають радіаційні пояси.

Величезні радіаційні пояси Юпітера в основному постачаються вулканічним супутником Іо, оскільки він викидає величезні порції вулканічного матеріалу. Навіть супутник Юпітера Ганімед – єдиний супутник Сонячної системи з власним магнітним полем – має свого роду радіаційний пояс .

І хоча радіаційні пояси та магнітні поля, що їх утримують, не були виявлені в екстрасонячних об’єктах, ми бачили ознаки їх присутності.

Зірки з малою масою та коричневі карлики демонстрували активність, подібну до полярних сяйв у Сонячній системі. Полярне сяйво, яке можна побачити на багатьох планетах , виникає, коли прискорені заряджені частинки спрямовуються вздовж ліній магнітного поля, потрапляючи в атмосферу планети та взаємодіючи з частинками, що знаходяться в ній.

Маючи ознаки цієї авроральної активності (що свідчить про наявність глобального магнітного поля), LSR J1835+3259 представляє ідеальне місце для уважного пошуку радіаційних поясів.

Використовуючи мережу з 39 радіотелескопів по всій земній кулі, щоб ефективно створити радіотелескоп розміром із Землю, Као та її колеги провели спостереження за зіркою, уважно дивлячись на простір навколо неї, де, якщо дивитися збоку, міг з’явитися радіаційний пояс. як дві радіовипромінювальні пелюстки.

Звісно, ​​зображення показали подвійну пелюсткову структуру навколо зірки, яка випромінює слабкі радіохвилі, схожі на пелюстки радіаційного поясу Юпітера. Однак, оскільки зірка знаходиться набагато далі, ніж Юпітер, її радіусні пелюстки набагато, набагато яскравіші за своєю суттю, приблизно в 10 мільйонів разів яскравіші, ніж у Юпітера.

Спостережуване випромінювання — це тип випромінювання, який раніше спостерігався у зірок із малою масою та коричневих карликів, але його приписували спалахам у зоряній короні.

Ці знахідки не тільки підтверджують, що такі об’єкти, як зірки, можуть мати радіаційні пояси, але також означають, що ми, можливо, вже бачили радіаційні пояси в інших подібних об’єктах і не знали, на що дивимося.

«Тепер, коли ми встановили, що цей особливий вид стаціонарного радіовипромінювання низького рівня відстежує радіаційні пояси у великомасштабних магнітних полях цих об’єктів, коли ми бачимо такий вид випромінювання від коричневих карликів – і, зрештою, від газу. гігантські екзопланети – ми з більшою впевненістю можемо сказати, що вони, ймовірно, мають велике магнітне поле, навіть якщо наш телескоп недостатньо великий, щоб побачити його форму», – каже Као .

Астрономи сподіваються, що цей результат допоможе шукати потенційно придатні для життя світи в майбутньому, оскільки техніка та інструменти вдосконалюватимуться. Це тому, що магнітне поле Землі вважається необхідним для процвітання життя. Він відволікає шкідливе сонячне випромінювання від потрапляння на поверхню, захищаючи атмосферу та вразливі організми, які населяють поверхню.

Інструменти, які дозволяють нам знаходити магнітні поля навколо інших світів, допоможуть нам знайти такі ж захищені планети.

Це ще трохи далеко, але це відкриття ставить нас на правильний шлях.

«Це перший важливий крок у пошуку багатьох таких об’єктів і вдосконаленні наших навичок пошуку все менших і менших магнітосфер, — каже астроном Євгенія Школьник з Університету штату Арізона, — що зрештою дозволить нам вивчати потенційно придатні для життя планети розміром із Землю. .”