Команда из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики и Университета Орегона объявила о первом в истории обнаружении радиосигнала, исходящего напрямую от экзопланеты. Речь идет о газовом гиганте Beta Pictoris b, расположенном в 63 световых годах от Земли. Сигнал имеет естественное происхождение и связан с полярными сияниями в атмосфере планеты.
Что именно удалось обнаружить
Радиоастрономы использовали массив MeerKAT в Южной Африке для наблюдений системы Beta Pictoris. Они провели четыре сессии в 2025 и 2026 годах, охватив частоты от 0,85 до 3,5 гигагерца. В центре внимания была звезда раннего типа и три известные планеты вокруг нее: Beta Pictoris b, c и d.
В ходе наблюдений были зафиксированы короткие повторяющиеся радиовсплески с сильной круговой поляризацией, а также более слабое постоянное излучение. Именно такая сигнатура характерна для полярных сияний. Чтобы доказать, что источником является планета, а не звезда, исследователи использовали квазары как опорные точки на карте неба. Это позволило с высокой точностью привязать радиоисточник к положению планеты b и исключить звезду-хозяина.
Как отметили исследователи, ни один известный физический механизм, вызывающий радиоизлучение у звезд раннего типа, не может объяснить наблюдаемое излучение.
Механизм: полярные сияния и магнитное поле
Сигнал возникает благодаря нестабильности электронного циклотронного мазера (ECMI). Это тот же процесс, который порождает полярные сияния на Земле и Юпитере. Заряженные частицы, движущиеся в магнитном поле планеты, испускают радиоизлучение на частоте, пропорциональной напряженности этого поля.
Характеристики сигнала позволили ученым вычислить напряженность магнитного поля Beta Pictoris b. Она составляет не менее 1,25 килогаусса. Это первое прямое измерение силы магнитного поля экзопланеты. Для сравнения: магнитное поле Земли составляет около половины гаусса, а Юпитера — примерно 4,3 гаусса. Поле Beta Pictoris b в тысячи раз сильнее земного.
Такая величина согласуется с прогнозами для молодой массивной планеты. Beta Pictoris b примерно в десять раз тяжелее Юпитера, а ее возраст оценивается всего в 22 миллиона лет. Быстрое вращение — планета совершает оборот вокруг оси за 8–9 часов — вероятно, подпитывает мощное авроральное излучение.
Почему это открытие важно
Радионаблюдения дают уникальный доступ к магнитосферам экзопланет — тому, что практически невозможно измерить другими методами. Магнитное поле защищает атмосферу от звездного ветра и влияет на обитаемость. Прямые измерения этого параметра у экзопланет до сих пор оставались недостижимыми.
Beta Pictoris b была открыта в 2008 году методом прямого наблюдения и с тех пор стала одной из самых изученных молодых экзопланет. Теперь она вошла в историю как первый мир за пределами Солнечной системы, от которого принят чистый радиосигнал.
Исследователи уже наметили следующие цели. В пяти близлежащих звездных системах известны еще семь гигантских экзопланет, которые могут быть проанализированы тем же методом. По оценкам авторов, повышение чувствительности приборов в 5–7 раз, ожидаемое от радиообсерваторий следующего поколения, сделает такие сигналы доступными для обнаружения.
Результаты исследования можно найти на сайте препринтов arXiv.
Изображение: разработано Мagnific.
