Cintura di radiazioni vista per la prima volta oltre il nostro sistema solare

Gli astronomi hanno osservato una fascia di radiazioni attorno a una stella nana ultrafredda, la prima mai vista al di fuori del sistema solare.

Gli astronomi hanno osservato per la prima volta una cintura di radiazioni al di fuori del sistema solare, immaginando particelle ad alta energia intrappolate da un campo magnetico attorno a una stella nana ultrafredda a circa 18 anni luce dalla Terra.

La nuova cintura di radiazione è a doppio lobo, proprio come le cinture di radiazione che circondano Giove, il pianeta più grande del sistema solare. Ma se la cintura di radiazione della stella nana fosse posizionata accanto a quella di Giove, sarebbe 10 milioni di volte più luminosa.

La radiazione si presenta sotto forma di emissioni radio persistenti e intense. Le immagini hanno rivelato la presenza di una nuvola di elettroni ad alta energia intrappolati nel campo magnetico della stella nana, noto come LSR J1835+3259.

"Stiamo effettivamente immaginando la magnetosfera del nostro bersaglio osservando il plasma che emette radio - la sua cintura di radiazioni - nella magnetosfera", ha detto in una dichiarazione Melodie Kao, autrice principale della ricerca e borsista post-dottorato dell'Università della California, Santa Cruz. "Ciò non è mai stato fatto prima per qualcosa delle dimensioni di un pianeta gigante gassoso al di fuori del nostro sistema solare."

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L'immagine è stata catturata dal team utilizzando una rete di 39 radiotelescopi, che si sono combinati per formare un unico telescopio virtuale chiamato High Sensitivity Array.

LSR J1835+3259 era l'unico oggetto oltre il sistema solare che Kao era sicuro potesse essere osservato con sufficiente dettaglio per risolvere le sue cinture di radiazione. E, poiché la stella nana ha una massa che si trova tra le stelle di piccola massa e le nane brune – oggetti spesso definiti “stelle fallite” perché non hanno la massa necessaria per avviare la fusione nucleare al loro nucleo – le nuove osservazioni potrebbero aiutare gli astronomi a trovare la linea di demarcazione tra piccole stelle e grandi pianeti.

"Mentre la formazione di stelle e pianeti può essere diversa, la fisica al loro interno può essere molto simile in quella parte molle del continuum di massa che collega le stelle di piccola massa alle nane brune e ai pianeti giganti gassosi", ha detto Kao.

Forti campi magnetici formano una bolla magnetica attorno a un pianeta chiamato magnetosfera, che può intrappolare e accelerare le particelle cariche a velocità prossime a quella della luce. Molti pianeti del sistema solare hanno magnetosfere, così come il sole. Anche una luna del sistema solare – l’enorme satellite gioviano Ganimede – ha una magnetosfera.

Tuttavia, le magnetosfere hanno punti di forza e caratteristiche diverse. Ad esempio, la magnetosfera di Mercurio, il pianeta più vicino al sole, ha solo circa l’1% della forza della bolla magnetica terrestre, che è abbastanza forte da proteggere l’atmosfera e la vita del nostro pianeta dalle particelle cariche altamente energetiche provenienti dal sole. Dopo il Sole, Giove ha il campo magnetico più forte del sistema solare.

Tutti i pianeti del sistema solare con campi magnetici hanno anche cinture di radiazione costituite da particelle cariche ad alta energia intrappolate attorno a loro. Mentre le cinture di radiazione della Terra, conosciute come cinture di Van Allen, sono bande a forma di ciambella di particelle ad alta energia provenienti dal vento solare, la maggior parte delle particelle intrappolate dai campi magnetici attorno a Giove che creano cinture di radiazione a forma di doppio lobo provengono dalle sue cinture vulcaniche. luna Io.

Indipendentemente dalla loro origine, queste particelle intrappolate vengono deviate dai campi magnetici verso i poli dei pianeti, generando aurore. Sulla Terra, questi assumono la forma delle luci del nord e del sud, o rispettivamente dell'aurora boreale e dell'aurora australe.

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L'immagine dell'LSR J1835+3259 scattata da Kao e dal suo team segna anche la prima volta per un corpo oltre il sistema solare che la posizione dell'aurora di un oggetto e quella delle sue fasce di radiazione sono state differenziate con successo.