Астрономы впервые зафиксировали радиосигнал, который однозначно исходит от планеты за пределами Солнечной системы, а не от ее звезды. Источником оказался газовый гигант бета Живописца b. Излучение возникает в результате полярных сияний на планете, и по нему ученым впервые удалось напрямую измерить силу магнитного поля экзопланеты. Препринт работы исследователей из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики и Орегонского университета опубликован на сервере arXiv.
Бета Живописца b — массивная планета, которая примерно в 12 раз тяжелее Юпитера. Она вращается вокруг звезды бета Живописца на расстоянии около 10 астрономических единиц и совершает полный оборот за 24 года. Сама система находится в 19,6 парсека от Земли, ее возраст оценивается примерно в 23 млн лет. Помимо этой планеты, у звезды есть еще как минимум два газовых гиганта и пылевой диск. Ученые наблюдали систему с помощью южноафриканского радиотелескопа MeerKAT четыре раза — в 2025 и 2026 годах.
Главная сложность заключалась в том, чтобы доказать, что сигнал идет именно от планеты. Раньше радиоизлучение уже находили в системах с планетами, но не могли отделить его от излучения звезды. На этот раз астрономы очень точно привязали положение источника к звездной карте, используя для сверки далекие квазары. Выяснилось, что сигнал совпадает с положением бета Живописца b, а звезду и соседнюю планету как источник можно исключить с высокой статистической вероятностью. Кроме того, частота сигнала говорит о сильном магнитном поле в месте, где он возник, а поле у поверхности звезды для этого слишком слабое.
Планета испускает короткие мощные вспышки радиоволн, которые повторяются, а между ними — более слабое постоянное излучение. По характеру сигнала ученые определили, что он рождается так же, как радиоизлучение полярных сияний у Юпитера и у коричневых карликов. Частота такого излучения напрямую зависит от силы магнитного поля, поэтому исследователи смогли вычислить, что поле у планеты составляет не менее 1,25 килогаусса. Это значение согласуется с теоретическими предсказаниями для молодых массивных планет.
По мнению авторов, сияния на бета Живописца b поддерживаются за счет быстрого вращения планеты — сутки на ней длятся около девяти часов — и ее мощного магнитного поля. Промежуток между первой и третьей вспышками составил около восьми часов, что близко к периоду вращения, и это может говорить о том, что сигнал меняется вместе с поворотом планеты. Другие возможные причины, например воздействие звездного ветра или взаимодействие с гипотетическим спутником, по расчетам ученых, дают слишком слабое излучение. Исследователи также предположили, что слабое рентгеновское излучение, которое раньше приписывали звезде, на самом деле может исходить от планеты.
Авторы отмечают, что дальнейшие наблюдения позволят узнать, как расположено магнитное поле планеты. Еще семь газовых гигантов в пяти других системах в пределах 45 парсеков находятся на таком расстоянии от своих звезд, что для них подойдет тот же метод. Чтобы уловить их радиосигналы, чувствительность инструментов нужно повысить в пять-семь раз, но это станет возможным с появлением радиотелескопов следующего поколения.
