Радиотелескоп FAST поищет экзопланеты с магнитным полем
Телескоп FAST, самый большой радиотелескоп в мире с заполненной апертурой, будет использоваться для поиска экзопланет, которые расположены на расстояниях до ста световых лет от Солнца и обладают магнитным полем. Статья опубликована в журнале Research in Astronomy and Astrophysics.
500-метровый телескоп FAST (Five hundred meter Aperture Spherical Telescope) находится в провинции Гуанчжоу в Китае. Его строительство было завершено в июле 2016 года, а через два месяца инструмент был введен в строй. Тогда пробные наблюдения привели к открытию двух пульсаров. FAST — самый большой радиотелескоп в мире с заполненной апертурой, эффективный диаметр отражателя телескопа, используемый в каждый момент времени при наблюдениях, составляет 300 метров (у 305-метрового телескопа Аресибо, например, он составляет 221 метр).
Астрономы из десяти стран, включая Китай и Францию, описали новую задачу для телескопа, заключающуюся в поиске экзопланет в радиодиапазоне на частотах выше 70 мегагерц. Предполагается, что целями станут объекты на расстоянии до ста световых лет от Солнца, обладающие магнитным полем. В этом случае радиоизлучение будет генерироваться заряженными частицами в магнитосфере и ионосфере планеты или в ходе взаимодействия экзопланеты с ее спутником или звездой. Поскольку FAST имеет большую чувствительность, чем другие радиотелескопы, он способен зарегистрировать это слабое излучение. При этом, если новооткрытая планета окажется землеподобной, факт наличия у нее магнитного поля будет аргументом в пользу ее потенциальной обитаемости.
Задача подобного поиска выглядит осуществимой, так как в Солнечной системе шесть из восьми планет имеют магнитные поля и являются яркими источниками в радиодиапазоне. Кроме того, первая открытая экзопланета PSR B1257 +12 B была обнаружена именно благодаря наблюдениям, проводившимся на радиотелескопе Аресибо, а не так давно система радиотелескопов VLA впервые смогла обнаружить объект с сильным магнитным полем, масса которого находится на границе между коричневыми карликами и газовыми гигантами.
Чтобы построить FAST потребовалось пять лет работы и переселение более девяти тысяч человек, а общая стоимость проекта составила более 180 миллионов долларов. Увидеть весь процесс создания телескопа можно в нашем материале «Самая большая миска для риса».
Александр Войтюк
Его происхождение остается загадкой
Астрономы подтвердили открытие новой нептуноподобной экзопланеты, которая оказалась рекордно плотной среди подобных тел. TOI-1853b может представлять собой практически лишенное атмосферы ядро из воды и горных пород, а также попадает в «пустыню нептунов». Статья опубликована в журнале Nature. Экзопланеты, сравнимые по размерам с Нептуном, могут обладать разным составом и внутренней плотностью в зависимости от эволюционного пути, расстояния до звезды и активности процесса потери атмосферы. Они могут представлять собой тела с твердым ядром и толстой водородно-гелиевой атмосферой, а могут быть планетами, содержащими большое количество воды, демонстрировать обилие горных пород и даже иметь тонкую атмосферу. Группа астрономов во главе с Луки Напониелло (Luca Naponiello) из Римского университета Тор Вергата сообщила об открытии нового представителя нептуноподобных экзопланет TOI-1853b, который сильно выделяется по своим свойствам от других подобных тел. Первоначально его обнаружил космический телескоп TESS, затем открытие было подтверждено по данным наземных телескопов MuSCAT2, ULMT, SOAR и LCOGT, обсерваторий «Джемини-Север» и Кека, а также спектрографа HARPS-N. Родительская звезда относится к спектральному классу K2.5 V, она находится в 544 световых годах от Солнца и обладает массой 0,837 массы Солнца и радиусом 0,808 радиуса Солнца. Вокруг нее по орбите с периодом 1,24 дня и длиной большой полуоси 0,0213 астрономической единицы обращается экзопланета с радиусом 3,46 радиуса Земли и массой 73,2 массы Земли. Это дает значение средней объемной плотности в 9,74 граммов на кубический сантиметр, что примерно в шесть раз больше, чем у Нептуна. Внутренний состав TOI-1853b лучше всего описывается моделью ядра, состоящего из воды и горных пород, лишенного газовой оболочки или обладающего незначительной газовой оболочкой из водорода и гелия. Расчетное характерное давление в недрах экзопланеты может в 50 раз превышать давление на границе ядра и мантии Земли, таким образом, ядро может быть металлическим и окруженным мантией, богатой водой в виде льда или в виде сверхкритического флюида. TOI-1853b также попадает в центр «пустыни нептунов» — зоны дефицита нептуноподобных короткопериодных экзопланет, происхождение которой остается предметом споров. Объяснить образование такой экзопланеты сложно из-за значительного содержания в ней тяжелых элементов. В частности, ростTOI-1853b только за счет аккреции планетезималей из льда и горных пород кажется малореальным. Возможно, в системе в прошлом произошло высокоскоростное столкновение между двумя массивными протопланетами, или же TOI-1853b изначально была массивным гигантом с атмосферой, а затем потеряла большую часть массы из-за приливного разрушения вблизи периастра во время орбитальной миграции с высоким эксцентриситетом на раннем этапе жизни системы. Ранее мы рассказывали о том, как мини-нептун не смог объяснить необычное радиоизлучение от спокойного красного карлика.