Экзопланета впервые вышла в радиоэфир

0

Астрономы впервые смогли напрямую связать радиоизлучение не со звездой, а с конкретной планетой за пределами Солнечной системы. Источником оказалась Бета Живописца b — огромный газовый гигант примерно в 63 световых годах от Земли. Планета не передает нам сообщение и вообще вряд ли подозревает о существовании человечества: ученые, похоже, услышали ее магнитосферу и гигантские полярные сияния.

Результаты наблюдений опубликованы 15 сентября в исследовании астрономов Кевина Ортиса Себальоса, Эдо Бергера и Иветт Сендес. Для поисков использовался радиоинтерферометр MeerKAT в Южной Африке.

До сих пор астрономы уже находили подозрительные радиосигналы в системах, где существуют экзопланеты. Проблема заключалась в одном неприятном вопросе: кто именно шумит в эфире — сама планета или ее звезда?

С Бетой Живописца b исследователям впервые удалось разделить эти варианты.

Планету буквально услышали отдельно от ее звезды

MeerKAT наблюдал систему Беты Живописца четыре раза с февраля 2025-го по май 2026 года в диапазоне от 0,856 до 3,5 ГГц. Во всех четырех сеансах в районе системы обнаруживался радиоисточник.

Затем началась самая интересная часть работы.

Исследователи сопоставили положение радиоисточника с координатами звезды и находящихся рядом планет. Для привязки изображения к небесной системе координат использовались девять квазаров из каталога Gaia и дополнительный радиокалибратор.

В результате источник практически совпал с положением Беты Живописца b. Версию, что сигнал приходит от самой звезды, данные отвергают со статистической значимостью 4,4 сигма, а вариант с другой планетой системы, Бетой Живописца c, — 4,8 сигма.

Именно этого астрономам прежде и не хватало. Радиосигналы возле других экзопланетных систем уже фиксировались, но надежно показать пальцем на одну конкретную планету не удавалось.

Теперь получилось.

В буквальном смысле человечество впервые включило радиоприемник и услышало отдельный мир возле другой звезды.

В эфире оказались странные повторяющиеся вспышки

Но местоположение сигнала — только половина истории.

Радиоизлучение оказалось двух типов. MeerKAT видел относительно постоянный слабый фон, поверх которого возникали быстрые повторяющиеся всплески. Последние имели очень сильную круговую поляризацию — примерно от 40 до 70%.

Для астрономов это довольно узнаваемый почерк.

Так может работать электронно-циклотронный мазерный механизм, при котором электроны движутся вдоль силовых линий магнитного поля и генерируют интенсивное радиоизлучение. Похожие процессы происходят в магнитосферах планет Солнечной системы.

Самый известный пример — Юпитер.

Его мощное магнитное поле взаимодействует с заряженными частицами, создавая не только впечатляющие полярные сияния, но и радиоизлучение. Если настроить приемник на нужные частоты и оказаться в подходящем месте, Юпитер в радиодиапазоне оказывается весьма разговорчивой планетой.

Бета Живописца b, судя по новым данным, занимается примерно тем же. Только масштаб там совсем другой.

Магнитное поле оказалось чудовищно сильным

Самым интересным результатом наблюдений стала даже не сама регистрация радиоизлучения, а возможность впервые напрямую оценить магнитное поле экзопланеты.

Всплеск удалось проследить вплоть до верхней границы диапазона MeerKAT — 3,5 ГГц. Частота циклотронного излучения непосредственно зависит от напряженности магнитного поля в области его возникновения.

Расчеты дали нижнюю границу примерно в 1,25 килогаусса, или 1250 гаусс.

Для сравнения, магнитное поле Земли у поверхности составляет примерно половину гаусса. То есть речь идет о поле, которое по порядку величины в несколько тысяч раз мощнее земного. На такой планете компас был бы, пожалуй, наименее интересной из ваших проблем.

Результат выглядит экстремальным, но сама Бета Живописца b тоже далеко не Земля.

Это молодой газовый гигант массой примерно в десяток Юпитеров. NASA относит его к газовым гигантам; планета находится примерно в десять раз дальше от своей звезды, чем Земля от Солнца.

Причем вращается этот монстр очень быстро.

Еще в 2014 году наблюдения Европейской южной обсерватории показали, что сутки на Бете Живописца b продолжаются всего около восьми часов. Скорость движения вещества возле экватора приближается к 100 тысячам километров в час.

Современные измерения дают период примерно 8–9 часов, а наблюдения JWST — около девяти часов. Исследователи считают, что быстрое вращение в сочетании с мощным магнитным полем хорошо подходит для механизма, способного создавать замеченные MeerKAT радиовсплески.

Любопытна еще одна деталь: между двумя всплесками во время одного из наблюдений прошло примерно восемь часов. Это близко к продолжительности суток на самой планете и может означать, что радиоисточник периодически оказывается повернут к Земле во время ее вращения.

Где-то там могут полыхать гигантские полярные сияния

Если интерпретация исследователей верна, то MeerKAT фактически обнаружил радиослед полярного сияния на планете возле другой звезды.

На Земле аврора возникает, когда заряженные частицы взаимодействуют с магнитосферой и атмосферой. Похожие явления известны на Юпитере, Сатурне и других планетах Солнечной системы.

У Беты Живописца b этот механизм может работать куда энергичнее.

Исследователи предполагают, что быстро вращающаяся магнитосфера взаимодействует с окружающей плазмой. Возникают электрические токи, электроны ускоряются вдоль магнитных силовых линий и в итоге создают одновременно авроральные процессы и радиоизлучение.

Увидеть такое сияние человеческим глазом с Земли, разумеется, невозможно. Но радиоастрономия позволяет обнаружить физический процесс, происходящий примерно в 63 световых годах от нас.

И это может оказаться значительно важнее красивой картинки.

Теперь у астрономов появился новый способ изучать чужие планеты

Магнитное поле многое рассказывает о внутреннем устройстве планеты и ее эволюции. Кроме того, магнитосфера взаимодействует со звездным ветром и может влиять на скорость потери атмосферы.

До сих пор напрямую измерять магнитные поля настоящих экзопланет астрономы практически не умели. Авторы новой работы называют полученный предел в 1,25 килогаусса первым прямым измерением такого рода.

Именно поэтому обнаружение Беты Живописца b интересно не только само по себе.

Если метод удастся применить к другим системам, радиоастрономы смогут изучать магнитные поля планет, которые находятся в десятках световых лет от Земли, определять особенности их вращения и даже восстанавливать геометрию магнитосферы.

Авторы уже указывают еще на семь непосредственно сфотографированных газовых гигантов в пяти ближайших системах, для которых похожий метод локализации потенциально применим. Следующему поколению радиотелескопов потребуется примерно в пять-семь раз более высокая чувствительность, чтобы добраться до таких целей.

Нет, инопланетяне нам не позвонили

Словосочетание «радиосигнал с экзопланеты» неизбежно звучит так, будто пора звать Малдера и Скалли.

Но здесь как раз тот случай, когда происхождение сигнала интересно именно потому, что оно естественное.

Форма всплесков, сильная круговая поляризация, диапазон частот и их связь с магнитным полем соответствуют известному физическому механизму аврорального радиоизлучения. Никаких признаков искусственной передачи исследователи не обнаружили.

Да и сама Бета Живописца b для курортного сезона подходит плохо. Это молодой раскаленный газовый гигант массой примерно в десяток Юпитеров, на котором нет привычной твердой поверхности и который не рассматривается как место для существования жизни земного типа.

Работа пока опубликована в виде препринта и должна пройти научное рецензирование. Независимый астроном Джо Каллингем из Амстердамского университета назвал результат очень перспективным, но отметил в комментарии Science News, что дополнительным подтверждением авроральной природы сигнала станет обнаружение четкой периодичности всплесков, связанной с вращением планеты.

Но даже сейчас произошло довольно примечательное событие.

За десятилетия охоты за экзопланетами человечество научилось замечать их по движению звезд, видеть их силуэты во время транзитов, получать прямые фотографии и анализировать состав атмосфер.

Теперь одна из них впервые отчетливо появилась еще и в радиоэфире.

До Беты Живописца b примерно 63 световых года. Так что эфир был не совсем прямой: то, что MeerKAT услышал сейчас, отправилось в нашу сторону примерно тогда, когда человечество только начинало осваивать космос.

К счастью, позывной ждать не нужно.

Это просто очень большая планета с очень большим магнитным полем, которая оказалась неожиданно громкой.

Digital Report
Share.

About Author

Digital-Report.ru — информационно-аналитический портал, который отслеживает изменения цифровой экономики. Мы описываем все технологические тренды, делаем обзоры устройств и технологических событий, которые влияют на жизнь людей.

Leave A Reply