VLA detekterer mulig ekstrasolar planetmassemagnetisk kraftcenter

Astronomer, der bruger National Science Foundation's Karl G. Jansky Very Large Array (VLA), har foretaget den første radioteleskopdetektering af et planetmasseobjekt uden for vores solsystem. Objektet, omkring et dusin gange mere massiv end Jupiter, er et overraskende stærkt magnetisk kraftcenter og en "useriøs, "rejser gennem rummet uden ledsager af nogen forælderstjerne.

"Dette objekt er lige ved grænsen mellem en planet og en brun dværg, eller 'mislykket stjerne, 'og giver os nogle overraskelser, der potentielt kan hjælpe os med at forstå magnetiske processer på både stjerner og planeter, "sagde Melodie Kao, der ledede denne undersøgelse, mens en kandidatstuderende ved Caltech, og er nu Hubble -postdoktor ved Arizona State University.

Brune dværge er objekter for massive til at blive betragtet som planeter, alligevel ikke massiv nok til at opretholde atomfusion af brint i deres kerner - processen, der driver stjerner. Teoretikere foreslog i 1960'erne, at sådanne objekter ville eksistere, men den første blev først opdaget i 1995. De troede oprindeligt ikke at udsende radiobølger, men i 2001 afslørede en VLA -opdagelse af radiofakling i en stærk magnetisk aktivitet.

Efterfølgende observationer viste, at nogle brune dværge har stærke auroras, ligner dem, der ses på vores eget solsystems kæmpe planeter. Auroraerne, der ses på Jorden, skyldes, at vores planets magnetfelt interagerer med solvinden. Imidlertid, ensomme brune dværge har ikke en solvind fra en nærliggende stjerne at interagere med. Hvordan aurorerne er forårsaget i brune dværge er uklart, men forskerne tror, ​​at en mulighed er, at en kredsende planet eller måne interagerer med den brune dværgs magnetfelt, såsom hvad der sker mellem Jupiter og dens måne Io.

Det mærkelige objekt i den seneste undersøgelse, kaldet SIMP J01365663+0933473, har et magnetfelt mere end 200 gange stærkere end Jupiters. Objektet blev oprindeligt opdaget i 2016 som en af ​​fem brune dværge, forskerne undersøgte med VLA for at få ny viden om magnetfelter og de mekanismer, hvormed nogle af de sejeste sådanne objekter kan producere stærk radioemission. Brune dværgmasser er notorisk svære at måle, og dengang, objektet blev antaget at være en gammel og meget mere massiv brun dværg.

Sidste år, et uafhængigt team af forskere opdagede, at SIMP J01365663+0933473 var en del af en meget ung gruppe af stjerner. Dens unge alder betød, at den faktisk var så meget mindre massiv, at den kunne være en frit svævende planet-kun 12,7 gange mere massiv end Jupiter, med en radius 1,22 gange Jupiters. 200 millioner år gammel og 20 lysår fra Jorden, objektet har en overfladetemperatur på omkring 825 grader Celsius, eller mere end 1500 grader Farenheit. Til sammenligning, solens overfladetemperatur er omkring 5, 500 grader celsius.

Forskellen mellem en gasgigantplanet og en brun dværg er stadig stærkt diskuteret blandt astronomer, men en tommelfingerregel, som astronomer bruger, er massen under hvilken deuteriumfusion ophører, kendt som "deuterium-brændende grænse", omkring 13 Jupitermasser.

Samtidigt, Caltech -teamet, der oprindeligt opdagede dets radioemission i 2016, havde observeret det igen i en ny undersøgelse ved endnu højere radiofrekvenser og bekræftet, at dets magnetfelt var endnu stærkere end først målt.

"Da det blev meddelt, at SIMP J01365663+0933473 havde en masse nær grænsen for deuteriumforbrænding, Jeg var lige færdig med at analysere sine nyeste VLA -data, "sagde Kao.

VLA -observationer gav både den første radiodetektering og den første måling af magnetfeltet for et muligt planetmasseobjekt ud over vores solsystem.

Et så stærkt magnetfelt "præsenterer enorme udfordringer for vores forståelse af dynamomekanismen, der producerer magnetfelterne i brune dværge og eksoplaneter og hjælper med at drive de auroras, vi ser, "sagde Gregg Hallinan, af Caltech.

"Dette særlige objekt er spændende, fordi at studere dets magnetiske dynamomekanismer kan give os ny indsigt i, hvordan den samme type mekanismer kan fungere på ekstrasolare planeter - planeter uden for vores solsystem. Vi tror, ​​at disse mekanismer ikke kun kan fungere i brune dværge, men også på både gasgigant og jordbaserede planeter, "Sagde Kao.

"Opdagelse af SIMP J01365663+0933473 med VLA gennem dens aurorale radioemission betyder også, at vi kan have en ny måde at opdage eksoplaneter på, herunder de undvigende useriøse, der ikke kredser om en forældrestjerne, "Sagde Hallinan.