Астрономы впервые поймали радиосигнал от экзопланеты — и это не инопланетяне

Международная группа исследователей под руководством Кевина Ортиса Себальоса зафиксировала устойчивые радиоимпульсы от экзопланеты Бета Живописца b. Открытие сделали с помощью радиотелескопа MeerKAT в Южной Африке. Результаты пока опубликованы на сервере препринтов arXiv и еще не прошли рецензирование.

Спойлер: сигнал оказался не посланием инопланетной цивилизации. Его породили полярные сияния — тот же физический процесс, который создает северное сияние на Земле.

Как удалось доказать, что сигнал идет от планеты

Главная сложность заключалась в том, чтобы отделить излучение планеты от излучения звезды. Ранее астрономам не удавалось однозначно локализовать радиосигнал на экзопланете — всегда оставалась вероятность, что источником выступает звезда-хозяин.

В этот раз ученые использовали квазары — яркие ядра далеких галактик — в качестве неподвижных ориентиров на звездной карте. Сопоставив радиоизображения с координатами квазаров, исследователи с высокой точностью установили, что источник сигнала совпадает с положением Бета Живописца b.

«Ранее ни одно радиоизлучение не было однозначно локализовано на экзопланете, а не на ее звезде-хозяине», — написали авторы работы.

Что именно поймали

Ученые зарегистрировали короткие повторяющиеся радиовсплески с высокой круговой поляризацией на частотах от 0,85 до 3,5 ГГц. Наблюдения вели в ходе четырех сеансов.

Природа сигнала — полярные сияния, возникающие при взаимодействии заряженных частиц с атмосферой и магнитным полем планеты. Механизм аналогичен процессам на Земле и Юпитере.

Магнитное поле мощнее земного в тысячи раз

Поскольку частота радиоизлучения напрямую зависит от силы магнитного поля, ученые впервые смогли измерить магнитное поле экзопланеты. Результат — не менее 1250 гаусс.

Для сравнения: магнитное поле Земли составляет около 0,5 гаусса, Юпитера — 4,3 гаусса. То есть поле Бета Живописца b в тысячи раз сильнее земного.

Как пояснила профессор астрофизики Оксфордского университета Сюзанна Эгрейн, существуют два естественных процесса, способных вызывать радиоизлучение на экзопланетах: магнитное пересоединение и полярные сияния. По мнению авторов статьи, они обнаружили именно второй эффект.

Бета Живописца b массивнее Юпитера примерно в 10 раз. Планета вращается очень быстро — полный оборот вокруг оси занимает всего 8–9 часов. Именно это быстрое вращение поддерживает мощное магнитное поле.

Почему это важно

Магнитное поле защищает атмосферу планеты от звездного ветра и космической радиации. Его наличие — одно из условий потенциальной обитаемости мира.

До сих пор астрономы не могли напрямую измерить магнитное поле ни у одной экзопланеты. Теперь у них появился инструмент для этого.

«Это открытие дает новый инструмент для изучения внутреннего строения планет за пределами нашей Солнечной системы», — отмечают исследователи.

Ученые планируют применить проверенную методику к другим объектам. На очереди — семь крупных экзопланет в пяти близлежащих звездных системах. Для этого потребуются радиотелескопы следующего поколения с чувствительностью в 5–7 раз выше нынешних.