LOFAR er pionerer på en ny måde at studere exoplanetmiljøer på

synge det hollandsk-ledede Low Frequency Array (LOFAR) radioteleskop, astronomer har opdaget usædvanlige radiobølger, der kommer fra den nærliggende røde dværgstjerne GJ1151. Radiobølgerne bærer den afslørende signatur af nordlys forårsaget af en interaktion mellem en stjerne og dens planet. Radioemissionen fra en stjerne-planet-interaktion er blevet forudsagt i over tredive år, men det er første gang, astronomer har været i stand til at skelne dens signatur. Denne metode, kun muligt med et følsomt radioteleskop som LOFAR, åbner døren til en ny måde at opdage exoplaneter i den beboelige zone og studere det miljø, de eksisterer i.

Røde dværge er den mest udbredte type stjerne i vores Mælkevej, men meget mindre og køligere end vores egen Sol. Det betyder, at en planet er beboelig, den skal være betydeligt tættere på sin stjerne, end Jorden er på Solen. Røde dværge har også meget stærkere magnetfelter end Solen, hvilket betyder, en beboelig planet omkring en rød dværg er udsat for intens magnetisk aktivitet. Dette kan opvarme planeten og endda erodere dens atmosfære. Radioemissionerne forbundet med denne proces er et af de få tilgængelige værktøjer til at måle styrken af ​​denne effekt.

"Planets bevægelse gennem en rød dværgs stærke magnetfelt virker som en elektrisk motor på samme måde som en cykeldynamo fungerer. Dette genererer en enorm strøm, der driver nordlys og radioemission på stjernen." siger Dr. Harish Vedantham, hovedforfatteren af ​​undersøgelsen og en stabsforsker fra det nederlandske institut for radioastronomi (ASTRON).

Takket være Solens svage magnetfelt og den større afstand til planeterne, lignende strømme genereres ikke i solsystemet. Imidlertid, samspillet mellem Jupiters måne Io og Jupiters magnetfelt genererer en tilsvarende lys radioemission, selv udstråler Solen ved tilstrækkeligt lave frekvenser.

"Vi tilpassede viden fra årtiers radioobservationer af Jupiter til tilfældet med denne stjerne," sagde Dr. Joe Callingham, ASTRON postdoc og medforfatter til undersøgelsen. "En opskaleret version af Jupiter-Io har længe været forudsagt at eksistere i form af et stjerne-planetsystem, og den emission, vi observerede, passer meget godt til teorien."

Gruppen koncentrerer sig nu om at finde lignende emission fra andre stjerner. "Vi ved nu, at næsten hver eneste rød-dværg er vært for jordiske planeter, så der må være andre stjerner, der viser lignende emission. Vi vil gerne vide, hvordan dette påvirker vores søgen efter en anden Jord omkring en anden stjerne," siger Dr. Callingham.

Holdet bruger billeder fra den igangværende undersøgelse af den nordlige himmel kaldet LOFAR Two Meter Sky Survey (LoTSS), hvoraf Dr. Tim Shimwell, ASTRON stabsforsker og medforfatter til undersøgelsen, er den vigtigste videnskabsmand. "Med LOFARs følsomhed, vi forventer at finde omkring 100 af sådanne systemer i solenergikvarteret. LOFAR vil være det bedste spil i byen for sådan videnskab, indtil Square Kilometer Array kommer online." siger Dr. Shimwell.

Gruppen forventer, at denne nye metode til at detektere exoplaneter vil åbne op for en ny måde at forstå miljøet af exoplaneter. "Det langsigtede mål er at bestemme, hvilken indflydelse stjernens magnetiske aktivitet har på en exoplanets beboelighed, og radioemissioner er en stor brik i det puslespil." sagde Dr. Vedantham. "Vores arbejde har vist, at dette er levedygtigt med den nye generation af radioteleskoper, og satte os på en spændende vej."