Astrônomos podem ter detectado o primeiro sinal de rádio de um exoplaneta - Mistérios do Universo

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21 de dezembro de 2020

Astrônomos podem ter detectado o primeiro sinal de rádio de um exoplaneta

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Em nossa busca incessante para compreender o Universo e nosso lugar nele, pequenos fragmentos preciosos de dados podem sugerir mundos inteiramente novos.




Quedas nos níveis de luz de uma estrela podem mostrar a presença de planetas em órbita - e agora os astrônomos deram os primeiros passos para usar emissão de rádio para revelar novos mistérios exoplanetários.

"Observar a emissão de rádio auroral planetária é o método mais promissor para detectar campos magnéticos exoplanetários", explicou o astrônomo da Universidade Cornell Jake Turner e seus colegas em seu novo artigo, "cujo conhecimento fornecerá informações valiosas sobre a estrutura interior do planeta, escape atmosférico e habitabilidade. "

Quando o vento estelar - partículas carregadas fluindo da estrela hospedeira - atinge o campo magnético de um planeta, sua mudança na velocidade pode ser detectada como variações surpreendentes nas emissões de rádio, estatisticamente descritas como 'rajadas'.

O próprio campo magnético da Terra treme e soa como pássaros alienígenas enquanto canaliza os ventos solares. Também ouvimos sons semelhantes de outros planetas do nosso Sistema Solar.

Claro, para detectar um sussurro de tais sinais de rádio vindo de um exoplaneta, primeiro precisamos de uma maneira de ver além de todo o ruído da Terra e de outros lugares.

Há alguns anos, a equipe desenvolveu o programa de gasodutos BOREALIS para fazer exatamente isso. Eles o testaram em Júpiter e então calcularam como seriam as emissões de rádio de Júpiter se estivesse muito mais longe.

Já houve algumas tentativas de detecção de novos planetas usando essas emissões de rádio, incluindo no início deste ano, quando os astrônomos conectaram uma atividade das ondas de rádio às interações entre o campo magnético da estrela GJ 1151 e um planeta do tamanho da Terra em potencial. Mas tudo isso ainda precisa ser confirmado por observações de rádio de acompanhamento.

Então a equipe de Turner decidiu testar a técnica que desenvolveram, usando o Radiotelescópio de Matriz de Baixa Frequência (LOFAR) da Holanda para observar três sistemas com exoplanetas conhecidos: 55 Cancri, Upsilon Andromedae e Tau Boötis.

Apenas o sistema Tau Boötis, 51 anos-luz de distância, exibiu sinais em dados de rádio que se encaixam nas previsões dos pesquisadores em seus testes com Júpiter. Ele veio na forma de emissões de rajadas de 14-21 MHz e está dentro de aproximadamente três desvios-padrão de certeza (3,2 sigma).

Em 1996, um exoplaneta do tipo Júpiter quente foi descoberto em uma órbita de 3,3128 dias ao redor da jovem estrela tipo-F escaldante e da anã vermelha menor que compõe o sistema binário Tau Boötis.

“Defendemos uma emissão pelo próprio planeta”, disse Turner. "Pela força e polarização do sinal de rádio e do campo magnético do planeta, é compatível com as previsões teóricas."

Se suas medições estiverem corretas, eles sugerem que a força do campo magnético da superfície do planeta varia de cerca de 5 a 11 gauss  (Júpiter varia de 4 a 13 gauss, para comparação, e as medições de seu campo magnético revelaram que o planeta tem um núcleo de hidrogênio metálico). A força de emissão do campo magnético observada também se encaixa nas previsões anteriores.

O campo magnético de exoplanetas semelhantes à Terra pode contribuir para sua possível habitabilidade", explicou Turner, "protegendo sua própria atmosfera do vento solar e dos raios cósmicos, e protegendo o planeta da perda atmosférica."

O sinal que eles detectaram é fraco e ainda precisa ser verificado por outros telescópios de baixa frequência antes que os pesquisadores possam confirmar a verdadeira origem das emissões de rádio detectadas.

“Não podemos descartar as chamas estelares como a fonte das emissões”  advertiram os pesquisadores, mas as emissões do planeta continuam a ser uma possibilidade.

Se outros telescópios como o LOFAR-LBA e o NenuFAR puderem corroborar essas descobertas, essas detecções de emissão de rádio de exoplanetas abrirão um novo e excitante campo de pesquisa, nos fornecendo uma maneira potencial de perscrutar mundos alienígenas distantes.

Esta pesquisa foi publicada na Astronomy & Astrophysics.

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