현재 과학자들은 간접적 수단을 사용하여 태양계 이외의 행성 만 찾을 수 있습니다. 방법에 따라, 별 앞의 통과 신호를 찾아서 (Transit Photometry), 워블 표시를위한 별을 측정하고 (Doppler Spectroscopy), 행성 대기에서 반사 된 빛을 찾아서 (Direct Imaging), 다른 방법이 많이 있습니다.
특정 매개 변수를 기반으로 천문학자는 행성이 잠재적으로 거주 가능한지 여부를 확인할 수 있습니다. 그러나 네덜란드의 한 천문학 자 팀은 최근에 외계 행성 사냥을위한 새로운 접근법 인 오로라의 흔적을 찾는 연구를 발표했습니다. 이것들은 행성의 자기장과 별 사이의 상호 작용의 결과이기 때문에이 방법은 생명체를 찾는 지름길이 될 수 있습니다!
그것을 분해하기 위해, 별 (일명 태양풍)에 의해 정기적으로 방출되는 자기장과 하전 입자 사이의 상호 작용이 오로라를 유발합니다. 더욱이이 현상의 존재는 지구의 전파 관측소에서 감지 할 수있는 뚜렷한 특징을 가진 전파를 생성합니다. 이것은 네덜란드 기반 천문학 자들이 저주파 어레이 (LOFAR)를 사용하여 정확히 한 일입니다.
LOFAR은 컴퓨터 및 네트워크 인프라와 쌍을 이루어 매우 많은 양의 데이터를 처리 할 수있는 다목적 센서 어레이입니다. 어레이의 핵심 ( "슈퍼 터프 (superterp)")은 네덜란드 북동부에 집중된 38 개의 스테이션 네트워크로 구성되어 있으며 독일, 프랑스, 스웨덴, 영국, 아일랜드, 폴란드 및 라트비아에 14 개의 추가 스테이션이 있습니다.
그들이 최근에 저널에 등장한 연구에서 알 수 있듯이 자연LOFAR는 지구에서 25 광년 이상 떨어진 M 형 적색 왜 성인 GJ 1151 근처의 별에서 예측 된 저주파 전파 유형을 감지 할 수있었습니다. ASTRON의 과학자이자 연구 책임자 인 Harish Vedantham은 NYU 언론 보도에서 다음과 같이 설명했습니다.
“붉은 드워프의 강한 자기장을 통한 지구의 움직임은 자전거 다이너 모와 같은 방식으로 전기 엔진처럼 작동합니다. 이로 인해 별의 오로라와 라디오 방출에 강력한 전류가 생성됩니다.”
이러한 종류의 별-행성 상호 작용은 부분적으로 태양계에서 관찰 된 오로라 활동에 기초하여 30 년 이상 예측되었습니다. 태양의 자기장은 태양계의 다른 곳에서 이러한 유형의 무선 방출을 생성하기에 충분히 강하지는 않지만, 목성과 가장 큰 위성에서도 비슷한 활동이 관찰되었습니다.
예를 들어, 목성의 강한 자기장과 가장 큰 달의 가장 안쪽에있는 이오 (Io) 사이의 상호 작용은 오로라와 밝은 무선 방출을 만들어 충분히 낮은 주파수에서 태양을 비 춥니 다. 그러나 천문학 자들이 다른 별 시스템에서 이러한 종류의 무선 신호를 감지하고 해독 한 것은 이번이 처음이었습니다.
ASTRON 박사 후 연구원이자 공동 연구 저자 인 Joe Callingham은 다음과 같이 지적했습니다.
“우리는 목성에 대한 수십 년간의 무선 관측에 관한 지식을이 별의 경우에 적용했습니다. Jupiter-Io의 확장 된 버전은 오랫동안 항 행성 시스템에 존재할 것으로 예측되어 왔으며, 관측 된 방출은 이론에 매우 잘 맞습니다.”
그들의 발견은 두 번째 팀에 의해 확인되었습니다. 천체 물리학 저널 편지. 교황과 그의 연구진은 스페인 라 팔마 섬에 위치한 갈릴레오 국립 망원경 (TNG)의 고정밀 방사형 행성 탐사선 (HARPS-N) 기기가 제공 한 데이터에 의존했다.
이 분광 데이터를 사용하여 팀은 GJ 1151에서 나오는 무선 신호가 다른 별과의 상호 작용에 의해 생성 될 가능성을 배제 할 수있었습니다. 뉴욕 대학의 NASA Sagan 연구원이자 두 번째 논문의 수석 저자 인 Benjamin J. S. Pope는 다음과 같이 설명했습니다.
상호 작용하는 이진 별은 전파를 방출 할 수도 있습니다. 추적 관찰을 위해 광학 관측을 사용하여, 무선 데이터에서 외계 행성으로 가장 한 가장 훌륭한 동반자의 증거를 검색했습니다. 우리는이 시나리오를 매우 강력하게 배제했기 때문에 가장 큰 가능성은 광학 기기로 감지하기에는 너무 작은 지구 크기의 행성이라고 생각합니다.”
이 발견은 적색 왜성 스타 시스템과 관련되어 있기 때문에 특히 중요합니다. 우리의 태양과 비교할 때, 적색 왜성은 작고 시원하며 어둡지 만, 은하계에서만 별의 75 %를 차지하는 우주에서 가장 일반적인 유형의 별이기도합니다. 적색 왜성은 주변 환경 거주 구역 (HZ) 내에 위치한 지구 행성을 찾는 데 매우 적합합니다.
이것은 Proxima b (우리 태양계를 넘어 가장 가까운 외계 행성)와 TRAPPIST-1 궤도를 도는 7 개의 행성과 같은 최근의 발견으로 예시됩니다. 이러한 결과와 다른 연구 결과에 따르면 천문학 자들은 대부분의 붉은 왜성들이 적어도 하나의 지구 (일명 암석) 행성에 의해 공전한다고 결론지었습니다.
그러나 적색 왜성은 강한 자기장과 가변적 인 성질로도 알려져 있으며, 이는 HZ에서 공전하는 별이 강한 자기 및 플레어 활동에 노출 될 수 있음을 의미합니다. 이와 같은 발견은 붉은 왜성 HZ에 위치한 행성이 생명을 오랫동안 지원할 수 있을지에 대해 의심을 불러 일으켰습니다.
이 때문에 과학자들은 적색 왜성 별의 HZ로 궤도를 도는 행성은 태양 플레어와 하전 된 입자가 대기를 완전히 제거하지 못하고 완전히 사람이 살 수 없도록 강한 자기장이 필요하다고 예측합니다. 따라서이 발견은 외계 행성 주변 환경을 조사 할 수있는 새롭고 독특한 방법을 제공 할뿐만 아니라 거주 가능 여부를 결정하는 수단도 제공합니다.
저주파 무선 방출을 검색함으로써 천문학자는 외계 행성을 탐지 할 수있을뿐만 아니라 자기장의 강도와 별의 방사 강도를 측정 할 수 있습니다. 이 발견은 적색 왜성 궤도를 도는 암석 행성이 생명을 지탱할 수 있는지 여부를 결정하는 데 먼 길을 갈 것입니다.
교황과 그의 동료들은 이제이 방법을 사용하여 다른 별들로부터 유사한 방출을 찾고있다. 우리 태양계로부터 20 광년 이내에, 적어도 50 개의 붉은 왜성 별들이 있으며, 이들 중 다수는 이미 적어도 하나의 행성이 그것들을 공전하는 것으로 밝혀졌습니다. Vedantham과 Pope의 팀은이 새로운 방법이 외계 행성을 찾고 특성화하는 새로운 방법을 열어 줄 것으로 기대합니다.
Vedantham은“장기 목표는 별의 자기 활동이 외계 행성의 거주성에 어떤 영향을 미치는지를 결정하는 것이며 무선 방출은 그 퍼즐의 큰 부분입니다. "우리의 연구는 이것이 차세대 무선 망원경으로 실행 가능하며 우리를 흥미 진진한 길로 인도 함을 보여주었습니다."
ASTRON이 제공 한 최근 발견에 대한이 비디오를 확인하십시오.
