Rappresentazione artistica dell'interazione magnetica di una stella nana rossa con il suo pianeta extrasolare. Credito:Danielle Futselaar (artsource.nl)
cantare il radiotelescopio Low Frequency Array (LOFAR) a guida olandese, gli astronomi hanno scoperto onde radio insolite provenienti dalla vicina stella nana rossa GJ1151. Le onde radio portano la firma rivelatrice delle aurore causate dall'interazione tra una stella e il suo pianeta. L'emissione radio da un'interazione stella-pianeta è stata prevista per oltre trent'anni, ma questa è la prima volta che gli astronomi sono stati in grado di discernere la sua firma. Questo metodo, possibile solo con un radiotelescopio sensibile come LOFAR, apre le porte a un nuovo modo di scoprire gli esopianeti nella zona abitabile e di studiare l'ambiente in cui si trovano.
Le nane rosse sono il tipo di stella più abbondante nella nostra Via Lattea, ma molto più piccolo e più freddo del nostro Sole. Questo significa che un pianeta è abitabile, deve essere significativamente più vicino alla sua stella di quanto la Terra sia al Sole. Le nane rosse hanno anche campi magnetici molto più forti del Sole, che significa, un pianeta abitabile attorno a una nana rossa è esposto a un'intensa attività magnetica. Questo può riscaldare il pianeta e persino erodere la sua atmosfera. Le emissioni radio associate a questo processo sono uno dei pochi strumenti disponibili per misurare la potenza di questo effetto.
"Il movimento del pianeta attraverso il forte campo magnetico di una nana rossa agisce come un motore elettrico più o meno allo stesso modo di una dinamo di bicicletta. Questo genera un'enorme corrente che alimenta le aurore e l'emissione radio sulla stella". dice il dottor Harish Vedantham, l'autore principale dello studio e uno scienziato del personale dell'Istituto olandese di radioastronomia (ASTRON).
Grazie al debole campo magnetico del Sole e alla maggiore distanza dai pianeti, correnti simili non vengono generate nel sistema solare. Però, l'interazione della luna di Giove Io con il campo magnetico di Giove genera un'emissione radio altrettanto brillante, anche eclissando il Sole a frequenze sufficientemente basse.
"Abbiamo adattato la conoscenza di decenni di osservazioni radio di Giove al caso di questa stella", ha affermato il dott. Joe Callingham, Borsista post-dottorato ASTRON e coautore dello studio. "Si prevede da tempo che esiste una versione ingrandita di Giove-Io sotto forma di un sistema stella-pianeta, e l'emissione che abbiamo osservato si adatta molto bene alla teoria."
Il gruppo si sta ora concentrando sulla ricerca di emissioni simili da altre stelle. "Ora sappiamo che quasi tutte le nane rosse ospitano pianeti terrestri, quindi devono esserci altre stelle che mostrano un'emissione simile. Vogliamo sapere come questo influisce sulla nostra ricerca di un'altra Terra attorno a un'altra stella", afferma il dottor Callingham.
Il team sta utilizzando le immagini del rilevamento in corso del cielo settentrionale chiamato LOFAR Two Meter Sky Survey (LoTSS) di cui il Dr. Tim Shimwell, Scienziato del personale ASTRON e coautore dello studio, è il principale scienziato. "Con la sensibilità di LOFAR, ci aspettiamo di trovare circa 100 di tali sistemi nelle vicinanze del solare. LOFAR sarà il miglior gioco in città per tale scienza fino a quando lo Square Kilometer Array non sarà online", afferma il dott. Shimwell.
Il gruppo si aspetta che questo nuovo metodo di rilevamento degli esopianeti aprirà un nuovo modo di comprendere l'ambiente degli esopianeti. "L'obiettivo a lungo termine è determinare quale impatto ha l'attività magnetica della stella sull'abitabilità di un esopianeta, e le emissioni radio sono un grosso pezzo di quel puzzle." ha detto il Dr. Vedantham. "Il nostro lavoro ha dimostrato che questo è fattibile con la nuova generazione di radiotelescopi, e ci ha messo su un percorso entusiasmante".