Trzy lata temu pisałem w #astronomiaodkuchni o nowej metodzie odkrywania exoplanet za pomocą obserwacji zórz polarnych na innych gwiazdach. I parę dni temu zostało opublikowane odkrycie planety pozasłonecznej właśnie w ten sposób! Poniżej dwa słowa o tym wydarzeniu :).
Kilka dni temu międzynarodowa grupa astronomów ogłosiła zaobserwowanie zorzy na gwieździe. Obserwacje wykonano jedynym w swoim rodzaju radiointerferometrem LOFAR. Rzeczony instrument to sieć współgrających ze sobą anten rozsianych po Europie (w tym z trzema specjalistycznymi odbiornikami w Polsce). Jak zaobserwować słabe świecenie zorzy na gwieździe? Radiowo.
LOFAR jest obecnie jedynym instrumentem, za pomocą którego można obserwować bardzo niskie częstotliwości. W zakresie światła widzianym przez LOFARa gwiazdy są praktycznie niewidoczne. Wydawałoby się, że można je zaobserwować jedynie w trakcie jakichś silnych rozbłysków. Takie świecenie w częstotliwościach radiowych (na przykład 150 MHz) może być jednak spowodowane również przez stałą, ale za to ekstremalną aktywność magnetyczną gwiazdy. Znanym jest, że taki fenomen występuje często w małych, chłodnych gwiazd zwanych czerwonymi karłami. Grupa specjalistów z LOFARa pracowała własnie nad tymi niewielkimi, ale bardzo kapryśnymi gwiazdami. Jeden z obiektów okazał się być bardzo interesujący.
Gwiazda GJ 1151 (Gliese 1151), leżąca zaledwie 26 lat świetlnych stąd, wysyłała dodatkowe sygnały radiowe porównywalne ze świeceniem spotkanym już wcześniej u… Jowisza. Nasz Gazowy Olbrzym posiada bardzo specyficzne zorze polarne, które powstają wyłącznie przez interakcję z jego czterema Księżycami Galileuszowymi. Mechanizm w uproszczeniu przypomina dynamo, w którym główną rolę gra magnetosfera Jowisza oraz prądy generowane przez wędrujące w niej księżyce, które nie są elektrycznie obojętne. W efekcie powstaje silne napięcie między Jowiszem a księżycem i płynie strumień cząsteczek wzdłuż linii pola magnetycznego Jowisza. Tak jak w przypadku Ziemi, na Jowiszu cząsteczki prowadzone przez magnetosferę są kierowane do jego biegunów magnetycznych. Tak zderzają się z wierzchnimi warstwami atmosfery i świecą tworząc „gorącą plamę” w obserwacjach. A jako że księżyce ruszają się na orbicie, „gorąca plama” przesuwa się po powierzchni Jowisza zostawiając za sobą jasny ślad. Atmosfera Jowisza jest dosłownie orana przez jego księżyce. Świecenie to jest naprawdę dobrze widoczne w częstotliwościach radiowych. To samo ma miejsce na czerwonym karle Gliese 1151.
Grupa z LOFARa sprytnie rozegrała ogłoszenie o swoim odkryciu. Jednocześnie pojawiły się dwa rzetelne artykuły naukowe. Pierwszy, w Nature Astronomy, o tym, że zostały zaobserwowane sygnały na czerwonym karle i że jest to zorza polarna. Drugi artykuł został opublikowany w Astrophysical Journal Letters i mówi o tym, że obiektem generującym zorzę na czerwonym karle nie może być gwiazda, brązowy karzeł, ani gazowy olbrzym, tylko musi być to planeta o minimalnej masie około 5,6 mas Ziemi. Nowoodkryta exoplaneta znajduje się bardzo blisko swojej gwiazdy macierzystej. Jej czas obiegu wokół GJ 1151 wynosi zaledwie osiem godzin. Z racji niewielkiej odległości od gwiazdy, planeta jest najpewniej zwrócona do GJ 1151 ciągle tą samą stroną, a jej powierzchnia jest smagana nieustannym wiatrem gwiazdowym, bombardowana wysokoenergetycznymi rozbłyskami oraz roztapiana od wewnątrz przez siły pływowe.
A więc stało się! Pierwsza odkryta exoplaneta dzięki obserwacjom zorzy na innej gwieździe! Co za czasy!
