Erster Einsatz der I-LOFAR mit dem internationalen LOFAR Teleskop

Artikel von Aaron Golden, Besuch Astronom am Armagh Observatory und Planetarium

Stephen Bourke arbeitet an der Abteilung für Raum, Erde und Umwelt, Onsala Weltraum-Observatorium in Schweden, und Aaron Golden an der School of Maths in NUI Galway, und ist ein Besuch Astronom am Armagh Observatory und Planetarium. Die I-LOFAR Beobachtungen wurden als Teil der LOFAR Vorschlag LC9_040 "eine Suche nach Aurora auf der Nähe FLARE Sterne mit LOFAR".

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I-LOFAR erreichte einen weiteren Meilenstein in der Nacht des 6. März, als das gesamte LOFAR-Teleskop-Netzwerk auf dem europäischen Kontinent einschließlich der Birr-Station zum ersten Mal von den irischen Astronomen Stephen Bourke und Aaron Golden verwendet wurde, um die in der Nähe FLARE Star CN Leonis. Das Team hoffen, "Catch" eine stellare Fackel explodiert in der Corona des Sterns, und die Radio-Beobachtungen in Birr und über das LOFAR Netzwerk genommen zu verstehen, wie solche Fackeln im Laufe der Zeit entwickeln und wie ähnlich Sie sind, um die Sonneneruptionen erleben wir hier auf der Erde. CN Leo ist ein kleiner, roter Zwergstern etwa 8 Lichtjahre entfernt im Sternbild Leo, und ist wahrscheinlich ein planetarisches System besitzen. In der Tat, wir wissen jetzt, dass die überwiegende Mehrheit der Sterne in der Galaxie, die Planeten-Systeme, die bewohnbaren Planetenorbit könnte roten Zwergsterne wie CN Leo haben, so eine wirklich wichtige Frage zu beantworten ist, ob solche Planeten überleben könnte die wirklich sehr starke stellare Fackeln sehen wir von vielen dieser roten Zwerge. Untersuchung der Art und Weise, wie diese stellaren Fackeln auftreten und wie Sie interagieren mit Ihren lokalen Umgebungen mit I-LOFAR bietet ein neues Fenster auf diesem wichtigen Bereich der Astronomie.

Variable Sterne am Nachthimmel sind seit der Antike bekannt – einige von Ihnen haben vielleicht von dem nackt-Augen-Star Algol gehört, am Ende der leicht schiefen 't ', die das Sternbild Perseus bildet. Es ist eine verdunkelt binäre, wobei die Passage des Kühlers, und Dimmer, Companion Star geht vor dem größeren, helleren primären Stern-in der Tat, die Algol suchen Gedeih Dimmer, ca. 1,3 Größenordnungen alle 3 Tage. Sterne, die durch Finsternisse Dim sind extrem nützlich für uns, wie Beobachtungen verwendet werden können, um stellare Atmosphären zu studieren, und am bekanntesten, wenn das Dimmen durch einen Planeten über die stellare Scheibe verursacht wird, können wir messen, dass auch-in der Tat ist dies, wie alle der Exoplaneten, dass ein Re regelmäßig von der NASA mit ihren Kepler/K2 umlaufenden Observatorium angekündigt werden. Dank dieser Technik, wissen wir jetzt, dass es Tausende von Exoplaneten umkreisen nahe gelegenen Sternen, die in vielerlei Hinsicht ist fast so revolutionär ein Konzept wie Kopernikus ' Vorschlag, dass die Planeten um die Sonne gehen.

Das interessanteste an Planeten ist die Möglichkeit, dass das Leben auf ihnen existieren könnte, und Astronomen haben bereits Studien begonnen, um zu versuchen und festzustellen, ob die Zutaten für das Leben, wie wir es kennen, sind auf diesen Exoplaneten. Es gibt viele Möglichkeiten, sowohl direkt als auch indirekt, um zu versuchen und sehen, ob ein Exoplanet könnte die Rechnung passen.

Wie nah ist ein Orbiting Planet zu einem Stern? Zu nahe, und die ewige Rösten Hitze wird wegbacken jede Atmosphäre, wie das, was wir sehen, mit Quecksilber. Zu weit weg, und der Planet wird in einer endlos eisigen Zustand, der Stern zu weit weg, um eine felsige Welt wie die unsrige, um eine gasförmige Atmosphäre, kritisch in der Temperatur-Regime, das Wasser zu stabil existieren in flüssiger Form. Der Abstand, der von dieser inneren und äußeren Begrenzung begrenzt wird, wird als bewohnbare Zone bezeichnet, und wo es bestimmt werden kann, ist fast vollständig auf, wie heiß der Zentrale Stern basiert, der aus den Farben des Sterns selbst bestimmt werden kann. Aber das ist nur die Hälfte der Geschichte – für unser Sonnensystem liegen die Planeten Venus, Erde und Mars in der bewohnbaren Zone der Sonne, doch wir alle wissen, dass nur einer tatsächlich bewohnbar ist.

Direkte Beobachtungen können lösen, ob ein Exoplanet "bewohnbar" ist, indem er den winzigen Unterschied im beobachteten Spektrum eines Sterns studiert, während ein Planet vor ihm vorbei geht. Diese Veränderungen kommen von Lichtstreuung durch die dünne Atmosphäre des Planeten und mit dem größten von Boden-basierte Teleskope, zusammen mit dem Hubble-Weltraumteleskop, Unterschriften von Wasser wurden auf anderen Welten gefunden. Wie kann man direkt feststellen, wie ein "lebendiger Planet" im Vergleich zu einem inerten aussieht? Erstaunlich genug, hier ist der Mond sehr nützlich. Sie haben vielleicht bemerkt, wenn der Himmel ausreichend dunkel ist, dass man immer noch Art sehen den anderen Teil eines hellen Halbmond-der Teil des Mondes soll im Schatten von der Sonne sein. Durch ein Fernglas oder ein Teleskop, ist dieses "Ashen Licht" herrlich offensichtlich. Dies das Licht unseres Planeten reflektiert die dunkle Seite des Mondes. Schön, dass es ist, es ist auch eine Unterschrift dessen, was reflektiertes Licht ist wie von einem "lebenden" Planeten, und Astronomen können ein Spektrum der Sonne das normale Licht zu nehmen, und ein Spektrum dieser "Erdschein", subtrahieren eine von der anderen, und Hey-Presto, haben ein Spektrum von dem, was Die Erde sieht eigentlich so aus. Seine dann leicht zu erkennen, die interessante Unterschriften mit Wasser verbunden, mit verschiedenen Sauerstoff Arten, und die breiten Buckel und Beulen entsprechend den Ozeanen oder der bewaldeten entfrenten Landmassen. Ein Tag in naher Zukunft werden die Astronomen in der Lage sein, diese gleichen Arten von Beobachtungen für die nächste Exoplaneten zu machen.

Was hat das alles mit CN Leo zu tun, und die Beobachtungen, die kürzlich von I-LOFAR durchgeführt wurden?

CN Leo ist ein cooler M Zwerg-es ist viel kühler als unsere Sonne, so dass seine bewohnbare Zone ist näher in. Die Galaxie hat eine Menge mehr von diesen Arten von Sternen, als Sterne wie unsere Sonne, und vielleicht mehr treffend, die überwiegende Mehrheit der Exoplaneten entdeckt Orbit Sterne wie CN Leo. Die andere Sache über Sterne wie CN Leo ist, dass Sie ziemlich alt sind, so gegeben, was wir über unsere eigene "Familiengeschichte" dh die Milliarden oder so Jahre dauerte es das Leben zu entwickeln wissen, würde dies tendenziell "verkürzen die Chancen" der Bewohnbarkeit. Das ist die gute Nachricht.

 

Die schlechte Nachricht ist, dass Sterne wie CN Leo unterziehen, aus Gründen, die wir noch nicht vollständig verstehen, häufige und manchmal sehr heftige FLARE-Ereignisse-wie die riesigen Sonneneruptionen wir gelegentlich hören, über den Ursprung von unserer eigenen Sonne. Wenn eine stellare Fackel auftritt, werden enorme Mengen an Energie als elektromagnetische Strahlung und hochenergetische Teilchen freigesetzt, und dieses Ereignis kann verheerende Auswirkungen für alles in der Nähe haben, wie ein Planet, wie die Auswirkungen dieser Energie kann in der Tat Streifen Weg und verdunsten jede Atmosphäre, und Baden seine Oberfläche in tödlicher ionisierender Strahlung. Auf der Erde sind wir unglaublich glücklich, dass unser Planet ein magnetisches Feld besitzt. Wie Eisen-Einreichungen auf einem Bar-Magneten bestreut, den Torus wie magnetische Feldlinien erstellen einen Kokon, bekannt als die Magnetosphäre, die uns abgeschirmt von der sengenden Sonnenwind 24/7, und die Schnallen noch widerstandsfähig, wenn ein Sonneneruption Teilchen Bombe-ein Coronal Massenauswurf-Hits, die uns mit dem schönen Licht zu zeigen, dass die aurorae sind.

Für M Zwerge aber die Fackeln sind viel häufiger, und viel heftiger-die Wiederholungstäter machen eine gut untersuchte Gruppe als "FLARE Stars" bekannt, und CN Leo ist einer von Ihnen. Genau wie unsere Sonne, der beste Weg, um zu versuchen und zu verstehen, den Ursprung und die Entwicklung einer Fackel ist es zu beobachten geschieht, mit vielen verschiedenen Arten von Beobachtungen-in Röntgenstrahlen, in der optischen, mit Funkwellen-da diese alle Sonde unterschiedlichen physikalischen Komponenten des Prozesses , und so können wir zusammenpassen das Puzzle der zugrundeliegenden Physik beteiligt. Es ist erst vor kurzem, dass wir in der Lage, das Universum in den Radiowellen mehr normalerweise mit Transistor-Radios assoziiert Studie, und mit dem LOFAR Teleskop werden wir in der Lage sein zum ersten Mal ein kritisch wichtiges fehlendes Stück in diesem Puzzle. Dies ist der Grund, warum unsere jüngsten Beobachtungen von CN Leo mit LOFAR auch beteiligt Jodrell Bank e-Merlin radiotelescope Array, John Moore es University's Robotic Liverpool Telescope an der Roque de los Muchachos Observatory in den Kanarischen Inseln, und der NASA Neil Gehrels SWIFT-Observatorium.

Und es gibt das Potenzial eines "Bonus". Die schönen Farben sehen wir im optischen Licht von der aurorae haben auch eine deutliche Unterschrift in Radio-Licht, und die Frequenz auf dem Zifferblatt müssen wir unsere Empfänger zu setzen, damit wir auf die Erde aurorae hören können, sind durch die Erde Magnetfeld gesetzt. Zufällig können auch Radioteleskope wie LOFAR zu dieser Reihe von "planetarischen" Frequenzen abgestimmt werden, und so erkennen den fernen Tanz eines Aurora von einem noch unentdeckten Exoplanet umkreist CN Leo, ein Exoplanet, dass ein ausreichend starkes magnetisches Feld hatte, um es zu schützen von CN Leo es Stellar Flares. Und wenn ja, für die CN Leo System, warum nicht für viele der anderen exoplanetary Systeme umkreisen andere M Zwerge in unserer kleinen Ecke der Galaxie?