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天文学家找到研究红矮星周围行星的新方法

使用低频阵列(LOFAR)射电望远镜,天文学家观察到无线电波携带着外星极光的独特特征,这是由Gliese 1151(一颗M4.5型矮星,大约位于26个光点)的磁场之间的相互作用引起的。年之遥,还有一颗围绕它运行的行星。长期以来,人们一直在预测星际相互作用产生的无线电辐射,但这是天文学家第一次能够检测和破译这些信号。

在我们的银河系中,红矮星是最丰富的恒星类型,但比我们的太阳小得多,也更凉爽。这意味着一个行星要适合居住,它必须比地球离太阳更接近其恒星。

红矮星的磁场也比太阳强得多,这意味着红矮星周围的宜居行星会受到强烈的磁场作用。

这会加热行星,甚至侵蚀其大气层。与此过程相关的无线电发射是可用来探测此类行星与其恒星之间相互作用的仅有工具之一。

荷兰射电天文学研究所(ASTRON)的天文学家Harish Vedantham博士说:“行星在红矮星的强磁场作用下的运动就像电动发动机一样,就像自行车的发电机一样。”

“这会产生巨大的电流,为恒星的极光和无线电发射提供动力。”

由于太阳的磁场很弱,并且距行星的距离更大,因此太阳系中不会产生类似的电流。但是,木星的月亮Io与木星的磁场的相互作用会产生类似的明亮无线电辐射,甚至在足够低的频率下也比太阳强。

ASTRON的博士后研究员Joe Callingham博士说:“我们将数十年来对木星的无线电观测所获得的知识改编为Gliese 1151的案例。”

“长期以来,人们一直认为,放大版的木星-Io存在于恒星-行星系统中,我们观察到的发射非常符合该理论。”

可以肯定的是,天文学家必须排除另一种可能性-相互作用的物体是紧密双星系统中的两个恒星,而不是恒星及其系外行星。

他们在西班牙拉帕尔玛岛的意大利Telescopio Nazionale Galileo上使用HARPS-N仪器搜索了伴星的签名。

纽约大学的天文学家本杰明·波普博士说:“相互作用的双星也可以发出无线电波。”

“利用光学观察进行跟踪,我们在无线电数据中寻找了伪装成系外行星的恒星伴星的证据。我们非常强烈地排除了这种情况,因此我们认为最有可能的原因是地球大小的行星太小而无法用光学仪器检测到。”

作者现在集中精力寻找其他恒星发出的类似辐射。

“我们现在知道几乎每一个红矮星都拥有地面行星,因此必须有其他恒星表现出相似的发射。我们想知道这会如何影响我们对另一颗恒星周围的另一个地球的搜索,”卡林厄姆博士说。

教皇博士说:“如果我们发现大多数红矮星行星都被强烈的恒星风炸毁,这对它们的可居住性是个坏消息。”

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