Pour la première fois, des astronomes ont trouvé une ceinture de rayonnement en dehors de notre système solaire autour de la naine brune LSR J1835+3259. Cette ceinture, 10 millions de fois plus dense que celle de Jupiter, est une avancée importante dans la recherche de planètes habitables et potentiellement de la taille de la Terre. Un réseau de 39 antennes paraboliques réparties dans le monde a conduit à cette découverte.
Les ceintures de rayonnement d'une planète sont des formations magnétiques en forme d'anneau entourées d'électrons et de particules chargées à très haute énergie.
Toutes les planètes du système solaire avec des champs magnétiques à grande échelle, y compris la Terre, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune, ont des ceintures de rayonnement autour de la Terre observées pour la première fois en 1958 avec les satellites Explorer 1 et 3. Cependant, aucune ceinture de rayonnement significative n'a été détectée en dehors de notre système solaire à ce jour.
La première ceinture de rayonnement en dehors de notre système solaire a été découverte par le professeur Evgenya Shkolnik de la School of Earth and Space Studies de l'Arizona State University et Melodie Kao, une ancienne Arizona State University anciennement 51 Pegasi b Investigator à l'Université de Californie à Santa Cruz. Il a été trouvé par un petit groupe d'astronomes, dont Les résultats ont été publiés le 15 mai dans la revue Nature.
La "naine brune" LSR J1835+3259, de taille comparable à Jupiter mais nettement plus dense, était le site de la découverte. Situé à 20 années-lumière dans la constellation de la Lyre, cet objet est trop lourd pour être une planète, mais pas assez lourd pour être une étoile. Il n'était pas clair si les ceintures de rayonnement seraient trouvées autour d'objets extraplanétaires car elles n'avaient jamais été clairement vues en dehors de notre système solaire auparavant.
Selon Shkolnik, qui a passé de nombreuses années à rechercher les champs magnétiques et l'habitabilité des exoplanètes, "il s'agit d'une première étape cruciale vers la recherche de nombreux autres objets de ce type et l'amélioration de notre capacité à rechercher des magnétosphères de plus en plus petites, et finalement nous permettre d'étudier potentiellement des planètes habitables de la taille de la Terre.
La ceinture de radiation découverte par cette équipe est une structure gigantesque qui ne peut pas être détectée par l'œil humain. Ses intérieurs les plus brillants sont espacés de 18 diamètres de Jupiter de son diamètre extérieur, qui est d'au moins 9 diamètres de Jupiter de large. Cette ceinture de rayonnement extra-solaire récemment découverte est près de 10 millions de fois plus intense que celle de Jupiter, qui est des millions de fois plus brillante que celle de la Terre et présente les particules les plus énergétiques de toutes les planètes du système solaire. La ceinture de rayonnement de Jupiter est constituée de particules se déplaçant à une vitesse proche de la vitesse de la lumière et brille aux longueurs d'onde radio les plus brillantes.
L'équipe a pris trois images haute résolution d'électrons radio-émetteurs piégés dans la magnétosphère du LSR J1835 + 3259 au cours d'une année, en utilisant une méthode d'observation désormais bien connue pour détecter le trou noir de notre galaxie.
Les scientifiques ont déchiffré l'environnement magnétique dynamique de la naine brune connu sous le nom de "magnétosphère", qui a été observé pour la première fois en dehors du système solaire, en coordonnant 39 paraboles radio s'étendant d'Hawaï à l'Allemagne en créant un télescope de la taille de la Terre. Ils ont même pu déterminer la forme de ce champ magnétique, ce qui les a amenés à la conclusion qu'il avait très probablement une structure dipolaire similaire à celle de Jupiter et de la Terre.
Avec l'aide d'un réseau de paraboles radio à travers le monde, nous pouvons créer des photos d'une résolution exceptionnelle pour voir des choses que personne n'a vues auparavant. Selon le co-auteur, le professeur Jackie Villadsen de l'Université Bucknell, "Voir la rangée supérieure d'une carte des yeux en Californie tout en se tenant à Washington, DC est comparable à notre vue.
Mais Kao et son groupe ont eu les premières indications qu'ils découvriraient une bande de rayonnement entourant cette naine brune. Les radioastronomes avaient déjà noté que le LSR J2021+1835 émettait deux types d'émissions radio observables lorsque les chercheurs ont effectué ces mesures en 3259. Kao était membre de l'équipe qui, il y a six ans, a déterminé que la source de l'émission radio ressemblant à un phare et clignotant régulièrement était l'aurore.
Cependant, le LSR J1835 + 3259 a également produit des émissions radio plus cohérentes et plus faibles. Ces informations ont montré que ces émissions plus faibles, très similaires aux ceintures de radiation de Jupiter, ne pouvaient pas être le résultat d'explosions stellaires.
Selon les recherches de l'équipe, ce phénomène pourrait être plus courant qu'on ne le pensait et peut être observé non seulement sur les planètes, mais également sur les naines brunes, les étoiles de faible masse et peut-être même les étoiles de masse extrêmement élevée.
La magnétosphère, y compris la Terre, est la zone autour du champ magnétique d'une planète et peut protéger l'atmosphère et les surfaces de la planète des particules solaires et cosmologiques à haute énergie.
En plus de facteurs tels que l'atmosphère et le climat, a ajouté Kao, "des choses comme le rôle de leur champ magnétique dans le maintien d'un environnement stable sont à prendre en compte lorsque l'on réfléchit à l'habitabilité des exoplanètes".
Leurs recherches ont révélé la différence entre les lumières d'une aurore et la ceinture de rayonnement d'un objet extérieur à notre système solaire en termes de "formes" et de position spatiale, en plus de la ceinture de rayonnement visible.
« Les aurores peuvent être utilisées pour mesurer la force du champ magnétique, mais pas sa forme. Selon Kao, cette expérience a été créée pour démontrer une technique permettant de déterminer les modèles de champs magnétiques sur les naines brunes et éventuellement les exoplanètes. Les « cours » des planètes qui composent notre système solaire peuvent être comparées dans un exemple à des ceintures de rayonnement, mais au lieu de fleurs, les particules énergétiques du système solaire émettent de la lumière de différentes longueurs d'onde et intensités.
Les caractéristiques uniques de chaque ceinture de radiation révèlent quelque chose sur les sources énergétiques, magnétiques et particulaires de cette planète ; sa vitesse de rotation, la force de son champ magnétique, sa proximité avec le Soleil, s'il a des lunes qui peuvent produire des particules supplémentaires ou des anneaux comme ceux de Saturne pour les absorber, et plus encore. Nous pouvons maintenant observer, pour la première fois, les types de « cours » que possèdent les naines brunes et les étoiles de faible masse. J'attends avec impatience le jour où nous pourrons en apprendre davantage sur les maisons magnétosphériques des planètes extérieures.
source : scitechdaily
Günceleme: 23/05/2023 14:02