利用甚大天线阵在 140 颗系外行星中进行体积受限的射电磁场活动搜寻

我们展示了利用甚大天线阵（VLA）在 $4-8$ GHz 频段对主要位于 17.5 pc 以内、包含 140 颗系外行星的 77 个恒星系统进行射电辐射搜寻的结果。这是迄今为止在 GHz 频段对系外行星系统射电辐射进行的规模最大、灵敏度最高的搜寻。我们获得了 58 个系统的新观测数据，并分析了另外 19 个系统的存档观测数据。我们对频率和体积限制的选择是基于超冷矮星（UCDs）的射电探测，包括质量处于 $\sim\!13\,M_J$ 系外行星阈值处的 T 矮星。我们调查的系外行星质量范围约为 $\approx\,10^{-3}-10\,M_J$，半长轴约为 $\approx\,10^{-2}-10\,$AU。我们探测到单一目标——GJ 3323 (M4)，该系统拥有两颗最小质量分别为 2 和 2.3 $\,M_\oplus$ 的系外行星——其圆偏振分数约为 $\approx\,40\%$；其射电光度与其已知的 X 射线光度及恒星活动的 G"udel-Benz 关系一致，表明其可能起源于恒星，但高圆偏振分数也可能暗示存在星-行星相互作用。对于其余源，我们的 $3\sigma$ 上限通常为 $L_\nu\lesssim\,10^{12.5}\,\mathrm{erg}\,\mathrm{s}^{-1}\,\mathrm{Hz}^{-1}$，与 UCDs 中最低的射电光度相当。我们的结果与先前在 GHz 频段对个别系统的定向搜寻一致，同时极大地扩大了样本量。我们的灵敏度与某些被认为是可探测星-行星相互作用候选者的系统的预测流量相当。未来需要使用诸如平方公里阵列和下一代甚大天线阵等仪器，以进一步限制 GHz 频段下系外行星系统的辐射机制。