Peatükk 9/15
Raadio
Magnetiseeritud planeedid kiirgavad raadiolainepikkustel: väljajooni mööda aurooravöönditesse spiraalselt laskuvad elektronid kiirgavad tsüklotronmaseri mehhanismi kaudu, suunatult õõnsasse koonusesse, kuni kohaliku tsüklotronsageduseni (Zarka 1998; Treumann 2006). Lähedal tiirlev planeet võib sellist kiirgust esile kutsuda ka oma tähel, nagu Io teeb Jupiteril (Zarka 2007). Ühegi eksoplaneedi enda raadiokiirgust ei ole kinnitatud. Iga allpool toodud väide on esialgne või vaidlustatud ja see on ka välja öeldud.
Sagedusskaala
Tsüklotronmaser kiirgab sagedusel f_ce = eB/(2π m_e) ≈ 2,80 MHz allika välja gaussi kohta ja veidi sellest madalamal, nii et kõrgeim nähtud sagedus annab sealse välja. Nõrk planeedi väli kiirgab alla kümnete MHz, kus saavad kuulata ainult madalsagedusmassiivid, nagu LOFAR (10–240 MHz; van Haarlem et al. 2013); M-kääbuse kilogaussine väli ulatub GHz-ni.
| Suurus | Väärtus | Allikas |
|---|---|---|
| Tsüklotronsagedus gaussi kohta | 2.799 MHz | eB/(2π m_e), kus SI 2019 e ja CODATA 2018 m_e [calc] |
| τ Boötis, esialgsed pursked 14–21 MHz juures | ≥ 5.0–7.5 G | vähim väljatugevus allikas selle riba jaoks, kui tegemist on tsüklotronkiirgusega (Turner et al. 2021 riba) [calc] |
| YZ Ceti pursked sagedusel 2–4 GHz | ≥ 0.71–1.43 kG | väikseim väli allikas, tähel (Pineda & Villadsen 2023 riba) [arvutatud] |
| LOFAR-i riba | 10–240 MHz | van Haarlem et al. 2013 |
| τ Boo Ab, salvestatud mass ja periood | 4.5 MJ · 3.31 d | exoplanet.eu |
| YZ Cet b, salvestatud m sin i ja periood | 0.0022 MJ · 2.02087 d | exoplanet.eu |
Väited ja nende seis
Esialgne, mitte kinnitatud
τ Boötis b · LOFAR
Ringpolariseeritud purskeline kiirgus sagedusel 14–21 MHz, umbes 3σ, ilma millegita kõrvalkiirtes; teatati ka aeglaselt muutuvast 21–30 MHz signaalist, autorite enda kahtlustega (Turner et al. 2021). LOFAR-i järelvaatlused, mis katsid 70% orbiidist, sealhulgas varasemad orbitaalfaasid, ei näidanud purskelist ega aeglast kiirgust (Turner et al. 2024).
Vaidlustatud: ükski planeet ei seleta seda veel
GJ 1151 · LOFAR
Madalsageduslik kiirgus vaikselt punaselt kääbuselt, planeedi virmalistele omase iseloomuga, mida tõlgendati kui tähe vastastikmõju Maa suuruse planeediga 1–5-päevasel orbiidil (Vedantham et al. 2020). Radiaalkiiruste mõõtmised leidsid seejärel planeedi 390-päevasel orbiidil, mis on väga ebatõenäoliselt allikas, ning mitte ühtegi lühiperioodilist planeeti (miinimummass alla 1,2 Maa massi) (Blanco-Pozo et al. 2023).
Kandidaat
YZ Ceti · VLA
Koherentsed pursked sagedusel 2–4 GHz, neist kaks YZ Ceti b sarnastel orbitaalfaasidel, ja see planeet võiks neid usutavalt toita; tähe aktiivsust ei ole välistatud, seega on YZ Ceti tähe ja planeedi vastastikmõju kandidaatsüsteem (Pineda & Villadsen 2023).
Raadio leidis esimesed planeedid, teisel viisil
In 1992, Wolszczan and Frail found planets around the millisecond pulsar PSR B1257+12 from the regular wobble in its pulses' arrival times (Wolszczan & Frail 1992): the planets tug the pulsar, and the light-travel time changes by milliseconds. That is radio timing, not radio from a planet. Its card on the Galaxy tour ›
| Suurus | Väärtus | Allikas |
|---|---|---|
| PSR B1257+12 b: ajastuse amplituud | 0.00453 ms | (Mp/M_psr)·a/c, kasutades exoplanet.eu massi 7e-05 MJ, a = 0,19 AU, sin i = 1 ja eeldatud 1,4 M☉ pulsarit (selle massi ei salvestata) [arvutatud] |
| PSR B1257+12 c: ajastuse amplituud | 1.59 ms | (Mp/M_psr)·a/c, kus on exoplanet.eu mass 0,013 MJ, a = 0,36 AU, sin i = 1 ja eeldatud 1,4 M☉ pulsar (selle massi ei ole salvestatud) [calc] |
| PSR B1257+12 d: ajastuse amplituud | 1.88 ms | (Mp/M_psr)·a/c, kus on exoplanet.eu mass 0,012 MJ, a = 0,46 AU, sin i = 1 ja eeldatud 1,4 M☉ pulsar (selle massi ei ole salvestatud) [calc] |
Ei ole eksoplaneetide tuvastamise meetod
Tehnosignatuuride otsingud (SETI)
Need otsivad tehislikke signaale, mitte planeete ega nende virmalisi, ja on siin eraldi hoitud. Breakthrough Listen vaatles 1327 lähedast tähte sagedustel 1,10–3,45 GHz Green Banki ja Parkesi teleskoobiga ning pärast maapealsete häirete välistamist ei leidnud ühtegi kandidaati; saatja võimsuse ülempiirid on 2×10¹² W ja 9×10¹² W (Price et al. 2020; sihtmärgid Isaacson et al. 2017 järgi).
SetuHQ ei vaatle raadiolainetes. Stseen on illustratsioon: väljajooned, koonus ja orbiit ei ole mõõtkavas ning pursete ajad on illustratiivsed; arvutatud on ainult piirsagedus.
Allikad
- Treumann 2006, A&ARv 13, 229 (elektron-tsüklotronmaser)
- Zarka 1998, JGR 103, 20159 (polaarvalguse raadiokiirgus välisplaneetidel)
- Zarka 2007, Planet. Space Sci. 55, 598 (tähe ja planeedi plasma vastastikmõjud ning raadiokiirgus)
- van Haarlem et al. 2013, A&A 556, A2 (LOFAR)
- Turner et al. 2021, A&A 645, A59 (τ Boötis LOFAR-iga)
- Turner et al. 2024, A&A 688, A66 (τ Boötise LOFAR-järelvaatlus)
- Vedantham et al. 2020, Nature Astronomy 4, 577 (GJ 1151)
- Blanco-Pozo et al. 2023, A&A 671, A50 (GJ 1151 radiaalkiirused)
- Pineda & Villadsen 2023, Nature Astronomy 7, 569 (YZ Ceti)
- Wolszczan & Frail 1992, Nature 355, 145 (PSR B1257+12)
- Isaacson et al. 2017, PASP 129, 054501 (Breakthrough Listeni sihtmärgid)
- Price et al. 2020, AJ 159, 86 (Breakthrough Listen: 1327 lähedast tähte)