sjunga det holländskledda radioteleskopet Low Frequency Array (LOFAR), astronomer har upptäckt ovanliga radiovågor som kommer från den närliggande röda dvärgstjärnan GJ1151. Radiovågorna bär den kontrollanta signaturen från norrsken som orsakas av en interaktion mellan en stjärna och dess planet. Radioutsändningen från en interaktion mellan stjärna och planet har förutspåtts i över trettio år men detta är första gången astronomer har kunnat urskilja dess signatur. Den här metoden, endast möjligt med ett känsligt radioteleskop som LOFAR, öppnar dörren till ett nytt sätt att upptäcka exoplaneter i den beboeliga zonen och studera miljön de finns i.

Röda dvärgar är den vanligaste typen av stjärna i vår Vintergatan, men mycket mindre och svalare än vår egen sol. Det betyder att en planet ska vara beboelig, den måste vara betydligt närmare sin stjärna än jorden är solen. Röda dvärgar har också mycket starkare magnetfält än solen, som betyder, en beboelig planet runt en röd dvärg är utsatt för intensiv magnetisk aktivitet. Detta kan värma planeten och till och med erodera dess atmosfär. Radioemissionerna i samband med denna process är ett av de få verktyg som finns tillgängliga för att mäta effekten av denna effekt.

"Planetens rörelse genom en röd dvärgs starka magnetfält fungerar som en elektrisk motor ungefär på samma sätt som en cykeldynamo fungerar. Detta genererar en enorm ström som driver norrsken och radioemission på stjärnan." säger Dr Harish Vedantham, huvudförfattaren till studien och en forskare från ett holländskt institut för radioastronomi (ASTRON).

Tack vare solens svaga magnetfält och det större avståndet till planeterna, liknande strömmar genereras inte i solsystemet. Dock, samspelet mellan Jupiters måne Io och Jupiters magnetfält genererar en liknande ljusstark radioemission, även överträffa solen vid tillräckligt låga frekvenser.

"Vi anpassade kunskapen från årtionden av radioobservationer av Jupiter till fallet med denna stjärna", sa Dr. Joe Callingham, ASTRON postdoktor och medförfattare till studien. "En uppskalad version av Jupiter-Io har länge förutspåtts existera i form av ett stjärn-planetsystem, och emissionen vi observerade stämmer mycket väl överens med teorin."

Gruppen koncentrerar sig nu på att hitta liknande utsläpp från andra stjärnor. "Vi vet nu att nästan varje röd dvärg är värd för jordlevande planeter, så det måste finnas andra stjärnor som visar liknande emission. Vi vill veta hur detta påverkar vårt sökande efter en annan jord runt en annan stjärna", säger Dr. Callingham.

Teamet använder bilder från den pågående undersökningen av den norra himlen som kallas LOFAR Two Meter Sky Survey (LoTSS), varav Dr. Tim Shimwell, ASTRON personalforskare och en medförfattare till studien, är den främste vetenskapsmannen. "Med LOFARs känslighet, vi förväntar oss att hitta runt 100 sådana system i solenergiområdet. LOFAR kommer att vara det bästa spelet i stan för sådan vetenskap tills Square Kilometer Array kommer online." säger Dr Shimwell.

Gruppen förväntar sig att denna nya metod för att upptäcka exoplaneter kommer att öppna upp ett nytt sätt att förstå exoplaneternas miljö. "Det långsiktiga målet är att bestämma vilken inverkan stjärnans magnetiska aktivitet har på en exoplanets beboelighet, och radioutsläpp är en stor del av det pusslet." sa Dr. Vedantham. "Vårt arbete har visat att detta är lönsamt med den nya generationen radioteleskop, och satte oss på en spännande väg."