21:50 / 23.09.2026
205
Астрономите направиха безпрецедентно откритие в стремежа си да разберат световете извън Слънчевата система. За първи път е локализирано радиоизлъчване директно от екзопланета, а не само от планетарната система, към която тя принадлежи, съобщава arXiv.
Източникът е β Pictoris b, млад газов гигант с около 12 пъти масата на Юпитер, разположен на приблизително 64 светлинни години от Земята. Наблюденията са направени с радиотелескопа MeerKAT в Южна Африка и показват, че планетата има изключително интензивно магнитно поле, с поне 1250 гауса в региона, където се произвежда излъчването. Работата е ръководена от Кевин Н. Ортис Себалос от Центъра за астрофизика "Harvard & Smithsonian", в сътрудничество с Едо Бергер и Ивет Сендес.
Как астрономите откриха откъде идва сигналът?
Откриването на радиовълни в далечна планетарна система не е достатъчно, за да се каже, че те са произведени от планета. Звезда също може да излъчва радиовълни, особено когато има магнитна активност. Именно това беше проблемът, пред който бяха изправени предишни наблюдения. Въпреки че е имало търсения на радиоизлъчвания, свързани с екзопланети, изследователите не можеха недвусмислено да определят дали сигналът идва от планетата или от нейната звезда.
За да разрешат проблема, екипът използва астрометрична техника. Изследователите сравниха позицията на радиоизточника, записан от MeerKAT, с изключително точните позиции на референтни обекти в небето, включително девет квазара, идентифицирани от спътника Gaia, и калибратор, наблюдаван чрез интерферометрия с дълга база.
След коригиране на незначителни изкривявания на изображението, позицията на емисията съвпадна с β Pictoris, а не със звездата β Pictoris. Хипотезата, че звездата е източникът на сигнала, беше отхвърлена със значимост от 4,4 сигма. Именно тази процедура трансформира наблюдението в нещо различно от предишните засечения: астрономите успяха ефективно да посочат планетата като източник на емисията.
Това не са сигнали от извънземна цивилизация
Откритието не е свързано с извънземна комуникация. Сигналите се произвеждат от естествено явление, свързано с магнитното поле на планетата. Механизмът е известен като циклотронно електронно мазерно емисия, или ECMI, процес, при който електрони, ускорени по линиите на магнитното поле, произвеждат кохерентно радиолъчение. Това е явление, подобно на наблюдаваното в полярните сияния на планетите в Слънчевата система.
На Земята заредените частици взаимодействат с магнитосферата и горните слоеве на атмосферата, произвеждайки полярни сияния. В β Pictoris b обаче явлението се случва при много по-екстремни условия. Изследователите са открили бързи и повтарящи се изблици,със силна кръгова поляризация, в допълнение към по-постоянно излъчване. Сигналите са наблюдавани между 0,85 и 3,5 GHz. Силната поляризация и бързата промяна на излъчването са характеристики, съвместими с аврорален произход.
Магнитно поле, много по-интензивно от това на Юпитер
Честотата на излъчването позволява директна оценка на интензитета на магнитното поле на планетата. В механизма, идентифициран от изследователите, максималната честота на излъчването е свързана с интензитета на магнитното поле в областта, където се произвежда радиацията. Тъй като един от изблиците е наблюдаван до 3,5 GHz, изчисленията показват поле от поне 1,25 килогауса или 1250 гауса.
За сравнение, магнитното поле на Юпитер е от порядъка на десетки гауси в най-интензивните области близо до полюсите. Следователно, полето, установено в β Pictoris b, е много по-силно. Това е първото директно измерване на интензитета на магнитното поле на екзопланета, според авторите.
Защо β Pictoris b е способна да произвежда толкова интензивно излъчване?
β Pictoris b не е обикновена планета. Тя е млада, масивна и се върти бързо. Спектроскопските наблюдения показват период на въртене от приблизително 8 до 9 часа, докато наблюденията с космическия телескоп "James Webb" сочат около 9 часа. Планетата има приблизително 12 маси на Юпитер и обикаля около звездата си на около 10 астрономически единици. Системата е само на около 23 милиона години, изключително млада в сравнение с 4,6 милиарда години на Слънчевата система.
Комбинацията от бързо въртене, голяма маса и интензивно магнитно поле създава благоприятни условия за образуването на мощна магнитосфера. Електрическите токове, свързани с взаимодействието между магнитосферата и йоносферата, могат да ускорят електроните по линиите на магнитното поле, подхранвайки авроралното излъчване.
Интересното е, че изследователите са наблюдавали разстояние от приблизително осем часа между някои от изблиците. Този интервал е подобен на периода на въртене на планетата и може да е доказателство, че излъчването се модулира от собственото въртене на β Pictoris b.
Значението на откритието далеч надхвърля откриването на радиовълни
Магнитните полета се влияят от вътрешните свойства на планетите. В гигантските светове те могат да предоставят улики за процесите, протичащи вътре в тях, както и да помогнат на учените да разберат как тези планети взаимодействат с частиците и радиацията от своите звезди. Досега голяма част от оценката на магнитните полета на екзопланетите зависеше от теоретични модели. Авроралното излъчване предлага много по-директен начин за изследване на това свойство. Следователно β Pictoris b функционира като вид естествена лаборатория.
Чрез изучаване на нейните радиовълни, астрономите могат да изследват не само магнитосферата на планетата, но също така и за тестване на модели, които се опитват да обяснят как се произвеждат изключително силни магнитни полета в млади гигантски планети. И това може да е само първото от многото открития. Изследователите отбелязват, че други газови гиганти, директно фотографирани, са достатъчно отдалечени от своите звезди, че може да се приложи същата техника за астрометрична локализация. С по-чувствителни радиотелескопи в бъдеще, други светове могат да разкрият свои собствени магнитни полета чрез своите невидими сияния.
