I denna konstnärliga återgivning av Tau Boötes b-systemet, linjerna som representerar det osynliga magnetfältet visas som skyddar den heta Jupiterplaneten från solvinden. Kredit:Jack Madden/Cornell University
Genom att övervaka kosmos med en radioteleskopuppsättning, ett internationellt team av forskare som leds av Cornell University har upptäckt radioskurar som kommer från konstellationen Boötes. Signalen kan vara den första radiostrålningen som samlats in från en planet bortom vårt solsystem.
Laget, ledd av Cornell postdoktor Jake D. Turner, Philippe Zarka från Observatoire de Paris—Paris Sciences et Lettres University och Jean-Mathias Griessmeier från Université d'Orléans publicerade sina resultat i den kommande forskningsdelen av tidskriften Astronomi &Astrofysik , den 16 dec.
"Vi presenterar ett av de första tipsen om att upptäcka en exoplanet i radiosfären, sade Turner. Signalen kommer från Tau Boötes-systemet, som innehåller en dubbelstjärna och en exoplanet. Vi argumenterar för ett utsläpp från planeten själv. Från styrkan och polariseringen av radiosignalen och planetens magnetfält, det är förenligt med teoretiska förutsägelser."
Bland medförfattarna finns Turners postdoktorala rådgivare Ray Jayawardhana, Harold Tanner dekanus vid College of Arts and Sciences vid Cornell, och professor i astronomi.
"Om det bekräftas genom uppföljande observationer, " Jayawardhana sa, "denna radiodetektering öppnar ett nytt fönster på exoplaneter, ger oss ett nytt sätt att undersöka främmande världar som är tiotals ljusår bort."
Med hjälp av Low Frequency Array (LOFAR), ett radioteleskop i Nederländerna, Turner och hans kollegor avslöjade utsläppsskurar från ett stjärnsystem som var värd för en så kallad het Jupiter, en gasformig jätteplanet som är mycket nära sin egen sol. Gruppen observerade också andra potentiella exoplanetära radioemissionskandidater i systemen 55 Cancri (i konstellationen Cancer) och Upsilon Andromedae. Endast Tau Boötes exoplanetsystem - cirka 51 ljusår bort - uppvisade en betydande radiosignatur, ett unikt potentiellt fönster på planetens magnetfält.
Att observera en exoplanets magnetfält hjälper astronomer att dechiffrera en planets inre och atmosfäriska egenskaper, såväl som fysiken för interaktioner mellan stjärna och planet, sa Turner, medlem av Cornells Carl Sagan Institute.
Jordens magnetfält skyddar den från solvindsfaror, hålla planeten beboelig. "Det magnetiska fältet hos jordliknande exoplaneter kan bidra till deras möjliga beboelighet, " sade Turner, "genom att skydda sin egen atmosfär från solvind och kosmiska strålar, och skydda planeten från atmosfärisk förlust."
Två år sedan, Turner och hans kollegor undersökte Jupiters radioutsändningssignatur och skalade dessa utsläpp för att efterlikna de möjliga signaturerna från en avlägsen Jupiterliknande exoplanet. Dessa resultat blev mallen för att söka radioemission från exoplaneter 40 till 100 ljusår bort.
Efter att ha granskat nästan 100 timmars radioobservationer, forskarna kunde hitta den förväntade heta Jupiter-signaturen i Tau Boötes. "Vi lärde oss av vår egen Jupiter hur den här typen av upptäckt ser ut. Vi letade efter den och vi hittade den, sa Turner.
Signaturen, fastän, är svag. "Det finns fortfarande en viss osäkerhet om att den detekterade radiosignalen kommer från planeten. Behovet av uppföljande observationer är kritiskt, " han sa.
Turner och hans team har redan påbörjat en kampanj med hjälp av flera radioteleskop för att följa upp signalen från Tau Boötes.