Onverwachte radiosignalen van verre sterren wijzen op verborgen planeten

Astronomen hebben met de krachtigste radiotelescoop ter wereld ontdekt dat verre sterren onverwachts radiogolven uitzenden die mogelijk wijzen op het bestaan van verborgen planeten.

Artist impressie van een planeet bij een ster.
Artist impressie van een planeet bij een ster.

Astronomen van ASTRON in Nederland en de universiteit van Queensland hebben met behulp van de LOFAR (Low Frequency Array) gezocht naar planeten. De hebben signalen gevonden bij 19 rode dwergen die het best kunnen worden verklaard door aan te nemen dat ze afkomstig zijn van planeten.

Astronomen weten al lang dat de planeten in ons eigen zonnestelsel krachtige radiogolven uitzenden op het moment dat hun magneetvelden in contact komen met de zonnewind maar dergelijke signalen zijn tot nu toe nooit van planeten buiten ons zonnestelsel opgepikt.

Deze ontdekking is een belangrijke stap voor de radioastronomie en kan potentieel leiden tot de ontdekking van planeten in ons sterrenstelsel.

Voorheen waren astronomen alleen in staat om de meest dichtstbijzijnde sterren in stabiele radiostraling te detecteren. Al het andere aan de radiohemel was interstellair gas of exoten als zwarte gaten.

Nu kunnen astronomen gewoon oude sterren zien wanneer ze hun waarnemingen doen en met die informatie kunnen ze zoeken naar planeten rond die sterren.

Het team richtte zich op rode dwergsterren die veel kleiner zijn dan de Zon en waarvan bekend is dat ze intense magnetische activiteit hebben die stellaire zonnevlammen en radio-emissie veroorzaakt. Maar er doken ook oude, magnetisch inactieve sterren op waardoor het conventionele begrip werd uitgedaagd.

Dr. Joseph Callingham van de universiteit Leiden en ASTRON en hoofdauteur van het artikel zegt dat zijn team er zeker van is dat deze signalen afkomstig zijn van de magnetische verbinding van de sterren en onzichtbare planeten, vergelijkbaar met de interactie tussen Jupiter en zijn maan Io.

Onze eigen Aarde heeft aurora’s, hier algemeen bekend als het noorderlicht en het zuiderlicht, dat ook krachtige radiogolven uitzendt. Dit komt door de interactie van het magnetische veld van de planeet met de zonnewind.

Maar in het geval van de aurora’s van Jupiter zijn ze veel sterker omdat zijn vulkanische maan Io materiaal de ruimte inblaast en de omgeving van Jupiter vult met deeltjes die ongewoon krachtige aurora’s veroorzaken.

Het model dat de astronomen hebben ontwikkeld voor de radio-emissie van deze sterren is een opgeschaalde versie van Jupiter en Io, met een planeet gehuld in het magnetische veld van een ster die materiaal voedt met enorme stromen die op dezelfde manier heldere aurora’s aandrijven.

De onderzoekers willen nu bevestigen dat de voorgestelde planeten echt bestaan.

Men is er niet 100% zeker van dat de vier sterren waarvan men denkt dat ze planeten hebben inderdaad moedersterren zijn maar de onderzoekers kunnen wel zeggen dat een planeet-ster-interactie de beste verklaring is voor wat ze zien.

Vervolgwaarnemingen hebben planeten die zwaarder zijn dan de Aarde uitgesloten maar er is niets om te zeggen dat een kleinere planeet dit niet zou doen.

De ontdekkingen met LOFAR zijn slechts het begin maar de telescoop heeft alleen de capaciteit om sterren te volgen die relatief dichtbij zijn, tot ongeveer 165 lichtjaar van ons vandaan.

Nu de Square Kilometre Array in Australië en Zuid-Afrika eindelijk in aanbouw is en hopelijk in 2029 operationeel wordt voorspelt het team dat ze honderden relevante sterren op veel grotere afstanden zullen kunnen zien.

Dit werk toont aan dat radioastronomie op het punt staat een revolutie teweeg te brengen in ons begrip van planeten buiten ons zonnestelsel.

Artikelen:

“The population of M dwarfs observed at low radio frequencies” by J. R. Callingham, H. K. Vedantham, T. W. Shimwell, B. J. S. Pope, I. E. Davis, P. N. Best, M. J. Hardcastle, H. J. A. Röttgering, J. Sabater, C. Tasse, R. J. van Weeren, W. L. Williams, P. Zarka, F. de Gasperin and A. Drabent, 11 October 2021, Nature Astronomy.

“The TESS View of LOFAR Radio-emitting Stars” by Benjamin J. S. Pope, Joseph R. Callingham, Adina D. Feinstein, Maximilian N. Günther, Harish K. Vedantham, Megan Ansdell and Timothy W. Shimwell, 11 October 2021, The Astrophysical Journal Letters.

Eerste publicatie: 12 oktober 2021
Bron: ASTRON