Астрономы впервые смогли однозначно связать радиоизлучение с планетой за пределами Солнечной системы. Результаты работы команды Центра астрофизики Гарварда и Смитсоновского института и Орегонского университета опубликованы на платформе arXiv и пока не прошли рецензирование.

Речь идет о Beta Pictoris b — гигантской экзопланете примерно в 63,4 светового года от Земли. Ранее астрономы уже регистрировали радиоизлучение в системах с экзопланетами, но не могли надежно определить, исходит оно от планеты или от звезды.

Сигнал оказался следом полярного сияния

Наблюдения проводили с помощью радиотелескопа MeerKAT в Южной Африке. В четырех сеансах в 2025 и 2026 годах ученые зарегистрировали короткие повторяющиеся импульсы в диапазоне от 0,85 до 3,5 ГГц. Радиоволны были сильно кругополяризованными — такая особенность характерна для радиоизлучения полярных сияний.

«Хотя радиоимпульсы полярных сияний наблюдаются на планетах Солнечной системы и некоторых сверххолодных карликах, до сих пор ни одно радиоизлучение не удавалось однозначно связать с экзопланетой, а не с ее звездой», — пишут исследователи.

Чтобы определить источник сигнала, ученые использовали квазары — чрезвычайно яркие ядра далеких галактик. Они служили неподвижными ориентирами при построении карты неба. Это позволило с высокой точностью установить, что радиоизлучение приходит именно от Beta Pictoris b.

Сам механизм связан с магнитным полем планеты. Заряженные частицы взаимодействуют с магнитным полем и атмосферой, в результате чего возникают полярные сияния и сопровождающее их радиоизлучение.

Магнитное поле оказалось очень сильным

Фото: Ceballos

На графиках — данные с радиотелескопа MeerKAT за два сеанса наблюдений (май 2025 и май 2026 года): по горизонтали время в часах, по вертикали — сила радиосигнала, желтым показана общая интенсивность излучения, розовым — его круговая поляризация (главный признак полярного сияния), а серые полосы с подписями «burst» отмечают моменты, когда телескоп ловил те самые короткие всплески радиоизлучения от экзопланеты Beta Pictoris b.

По характеристикам сигнала ученые определили, что его создает так называемая электронно-циклотронная мазерная нестабильность. Этот процесс возникает, когда электроны движутся в магнитном поле и генерируют направленное радиоизлучение. Он же лежит в основе некоторых радиоизлучений полярных сияний на Земле и Юпитере.

Частота такого излучения зависит от силы магнитного поля, поэтому наблюдения позволили впервые напрямую оценить магнитное поле экзопланеты. Для Beta Pictoris b исследователи получили значение не менее 1,25 килогаусса — это более чем в 2000 раз сильнее магнитного поля Земли.

«Это первое прямое измерение силы магнитного поля экзопланеты, и оно согласуется с предсказаниями моделей, основанных на работе внутреннего динамо молодой массивной планеты», — отмечают авторы.

Beta Pictoris b обнаружили еще в 2008 году. Планета примерно в десять раз массивнее Юпитера и вращается очень быстро, совершая полный оборот примерно за 8–9 часов. По мнению ученых, быстрое вращение может поддерживать мощное магнитное поле и связанное с ним радиоизлучение.

Поиск продолжится

Исследователи уже определили семь других крупных экзопланет в пяти близких звездных системах, которые можно попытаться изучить таким же способом. Авторы отмечают, что телескопы следующего поколения будут примерно в 5–7 раз чувствительнее современных. Этого должно хватить, чтобы обнаружить радиоизлучение от некоторых из этих планет.