При помощи скоординированных наблюдений на 39 радиотелескопах в разных уголках мира астрономы смогли впервые обнаружить радиационный пояс за пределами Солнечной системы. Изображения постоянного интенсивного радиоизлучения ультрахолодного карлика показывают присутствие облака высокоэнергетических электронов, захваченных мощным магнитным полем объекта, образующим двухлепестковую структуру, аналогичную форме радиационных поясов Юпитера.
Радиационные пояса Земли были открыты в 1958 году американским астрофизиком Джеймсом Ван Алленом при анализе данных, полученных спутниками «Эксплорер-1» и «Эксплорер-3». Вскоре его выводы подтвердили советские ученые Сергей Вернов и Александр Чудаков на основе данных «Спутника-3». Радиационные пояса представляют собой области земной магнитосферы, в которых магнитное поле удерживает заряженные частицы. Позже радиационные пояса были открыты у всех планет Солнечной системы, обладающих сильными магнитными полями: Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Размеры радиационных поясов превышают радиус породившей их планеты в десять или более раз.
Мелоди Као (Melodie Kao) из Калифорнийского университета в Санта-Круз и ее коллеги стремились разработать методику оценки магнитных полей на коричневых карликах и, в конечном итоге, на экзопланетах. Авторы исследования получили данные о радиоизлучении ультрахолодного карлика LSR J1835+3259 на частоте 8,4 ГГц. Этот объект находится на границе между маломассивными звездами и массивными коричневыми карликами.
Чтобы сгенерировать магнитное поле, внутренняя часть планеты должна быть достаточно разогретой для наличия там электропроводящий жидкости, которая в случае Земли представляет собой расплавленное железо в ее ядре. В недрах Юпитера такой проводящей жидкостью служит водород, который под гигантским давлением становится металлическим. По словам Мелоди Као, металлический водород, вероятно, также генерирует магнитные поля у коричневых карликов.
«Это важный первый шаг к обнаружению большего количества таких объектов и оттачиванию наших навыков поиска всё более и более мелких магнитосфер, что в конечном итоге позволит нам изучать потенциально обитаемые планеты размером с Землю», — говорит один из авторов исследования Евгения Школьник (Evgenya Shkolnik) из Университета штата Аризона.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
