W 1958 roku niedługo po starcie Explorera 1 naukowcy odkryli pewien zadziwiający fakt o naszej planecie. Dookoła Ziemi w dziwny sposób „skakała” olbrzymia ilość elektronów i protonów, tworząc strumienie cząsteczek o niezrozumiałym pochodzeniu.
Niedługo po tym, to zjawisko nazwano pasami Van Allena. Od tego czasu sporo się o nich dowiedzieliśmy. Są problemem dla astronautów oraz satelitów i, jak się okazuje, można je znaleźć także wokół innych planet w naszym Układzie Słonecznym. W tym roku naukowcy odkryli pierwszy pas radiacyjny otaczający obiekt spoza naszego układu. I to nie byle jaki obiekt, a nieudaną gwiazdę — brązowego karła o nazwie LSR J1835+3259.
W zeszły czwartek jeden z dwóch niezależnych od siebie zespołów naukowców obserwujących tego brązowego karła zauważył dowody na istnienie wokół niego pasa radiacyjnego. To odkrycie mówi nam, że pasy radiacyjne występują także wokół obiektów innych niż planety.
Brązowe karły to obiekty za małe na bycie gwiazdą, ale za duże nazwanie ich planetą. Są dość tajemnicze dla naukowców, ponieważ mają cechy charakterystyczne zarówno planety, jak i gwiazdy. Jedną z nich są emitowane fale radiowe, które umożliwiły naukowcom dokonanie odkrycia pasów radiacyjnych.
LSR J1835+3259 jest perfekcyjnym celem, ze względu na swoją bliskość (zaledwie 18,5 lat świetlnych od nas) oraz dostatecznie dużą ilość promieniowania. Do badań użyto technologii VLBI — interferometrii wielkobazowej, polegającej na połączeniu danych z kilku teleskopów rozłożonych na całej Ziemi, tworząc tym samym jeden ogromny teleskop. Wszystkie z nich patrzą w tym samym czasie na jeden obiekt, zbierając sygnały i mierząc różnicę w dotarciu sygnału. Technologia ta korzysta z fal radiowych, umożliwiających obserwację struktur i kształtów niewidocznych w świetle widzialnym.
Artystyczna wizja brązowego karła LSR J1835+3259, jego pola magnetycznego, pasów radiacyjnych i zórz
Zespół, który dokonał obserwacji, używał EVN — Europejskiej Sieci VLBI, natomiast drugi zespół wykorzystuje do swoich badań dane z innej sieci teleskopów.
Dlaczego pas radiacyjny jest tak ciekawy?
Gdybyśmy mogli spojrzeć na LSR J1835+3259 z bliska, nasze oczy byłyby oślepione zorzami prawie 10000 razy silniejszymi niż te na Jowiszu. Gdybyśmy dali radę jakoś poradzić sobie z tym problemem, zobaczylibyśmy bardzo szybko obracającą się powierzchnię brązowego karła. W tym samym czasie bylibyśmy bombardowani potężnymi strumieniami cząsteczek ułożonych w kształt opony wokół LSR J1835+3259. To właśnie te cząsteczki tworzą interesujący nas pas radiacyjny. Wyglądałby jak ogromna ilość cząsteczek tańczących po spirali uwięzionych między północną i południową stroną karła
Dzięki zaobserwowaniu tego pasa radiacyjnego możemy dowiedzieć się sporo o naszym Wszechświecie. LSR J1835+3259 nauczył nas już sporo — dzięki niemu wiemy, że pasy radiacyjne nie są fenomenem występującym jedynie w naszym Układzie Słonecznym. Jest również pierwszym obiektem spoza naszego kosmicznego podwórka, u którego wykryto zorze. Dzięki temu wiemy, że część fal radiowych pochodzących od brązowych karłów pochodzi z podobnego źródła, co te na Jowiszu: z pasa radiacyjnego i zórz. Możemy teraz spojrzeć na emisję radiową innych obiektów poza Układem Słonecznym przez pryzmat Jowisza, aby lepiej je zrozumieć. Oprócz tego naukowcy postawili tezę, że wokół brązowego karła może znajdować się egzoplaneta. Jedną z przewidywanych opcji jest układ podobny do Jowisza i Io, gdzie księżyc zasila dodatkowo pas radiacyjny wybuchami swoich wulkanów.
Jowisz i jego księżyc Io
Naukowcy pracują teraz nad tym, aby wcześniej niedostępne dla ludzkiego oka obiekty i fenomeny były w końcu dostępne na wyciągnięcie ręki. Jednym z narzędzi, które możemy do tego wykorzystać, jest Square Kilometer Array — sieć radioteleskopów stworzonych, aby ujawnić sekrety małych obiektów Wszechświata, w tym egzoplanet. Jeśli chcemy szukać miejsc do życia albo samego życia poza naszą planetą, przyda nam się także wiedza o polach magnetycznych egzoplanet, które badamy. Rodzaj promieniowania, jaki znajdziemy w pobliżu egzoplanety, może nam sporo o tym powiedzieć.
Zespół, który odkrył pas radiacyjny, zajmie się teraz dogłębną analizą danych o tym brązowym karle. Sprawdzą między innymi, czy jego egzoplaneta faktycznie istnieje.
