»Vem, da radijske signale običajno povezujemo z iskanjem zunajzemeljske inteligence,« je dejal Edo Berger, profesor astronomije na Univerzi Harvard. »A to je nekaj povsem drugega.«
Odkritje, opisano v novem članku, ki čaka na objavo v strokovni reviji s sistemom recenziranja, temelji na zaznavi ponavljajočih se radijskih izbruhov. Ti po vsej verjetnosti izvirajo z eksoplaneta Beta Pictoris b, ki je od Zemlje oddaljen 63 svetlobnih let – kar je z astronomskega vidika majhna razdalja. Ta plinasti velikan, ki ima približno dvanajstkratno maso Jupitra, je eden od treh planetov, ki krožijo okoli mlade zvezde z maso, 1,75-krat večjo od Sončeve.
Po besedah Bergerja, raziskovalca v Centru za astrofiziko (Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian) v Cambridgeu v Massachusettsu, radijsko sevanje ustvarjajo procesi, povezani z magnetnim poljem planeta. Gre zlasti za pojave, podobne Zemeljskemu severnemu siju – spektakularne prizore, ki jih sprožijo magnetne nevihte, v katerih sodelujejo nabiti delci s Sonca. »Za zaznavo radijskih valov, ki segajo vse do frekvenc, kakršne smo opazili, je potrebno izjemno močno magnetno polje,« je dodal Berger, soavtor članka, objavljenega 15. septembra na platformi za predobjave ArXiv.
Vsi planeti nimajo magnetnega polja. Tisti, ki ga imajo, so deležni naravnega ščita, ki odbija škodljivo energijo. Zemljino magnetno polje na primer varuje našo atmosfero pred tem, da bi jo odpihnil sončni veter – neprekinjen tok plazme, ki vsebuje nabite delce, kot so protoni in elektroni.
»Magnetno polje na tem planetu je vsaj 200-krat močnejše od magnetnega polja Jupitra,« je dejal Berger, pri čemer je imel v mislih planet Beta Pictoris b. Jupitrovo magnetno polje je po navedbah Nase dovolj močno, da ustvari magnetosfero – območje vesolja, na katerega vpliva magnetno polje –, ki velja za največjo strukturo v našem sončnem sistemu in se proti Soncu razteza do 3 milijone kilometrov daleč.
Pojav zaznali že pri Jupitru
Jupitrovo polje ustvarja tudi osupljive aurore, ko se električno nabiti delci, ki jih izbruhnejo vulkani na njegovi luni Io, ujamejo okoli polov tega polja. Med vrtenjem plinastega velikana ti nabiti delci oddajajo sij, pa tudi radijski signal. »Ko se ti delci z izjemno visoko energijo vrtinčijo znotraj magnetnega polja, poleg avrore oddajajo tudi radijske valove,« je dejal Berger.
Astronomi to vrsto signala imenujejo avroralno radijsko sevanje. Pojav so pred tem že zaznali pri Jupitru, Saturnu in Soncu ter pri zvezdah zunaj našega osončja in hladnih telesih, imenovanih rjave pritlikavke – gre za vmesno stopnjo med zvezdo in planetom. Prav takšen signal sta Berger in njegova ekipa zaznala pri planetu Beta Pictoris b, kar kaže na obstoj močnega magnetnega polja, ki povzroča polarni sij in radijsko sevanje.
Po Bergerjevih besedah imajo magnetna polja vpliv na zgradbo eksoplanetov in njihovih atmosfer. »Radijska opazovanja nam lahko ponudijo povsem nov pogled na planete zunaj našega osončja,« je dejal.
Dobro raziskan zvezdni sistem
Že prej so obstajali namigi o radijskih izsevanjih eksoplanetov, vendar nobenega niso potrdili – predvsem zato, ker ni bilo mogoče izključiti možnosti, da je vir pravzaprav matična zvezda, je povedal Joseph Callingham, izredni profesor na Inštitutu za astronomijo Anton Pannekoek pri Univerzi v Amsterdamu na Nizozemskem.
»Posebnost te študije je, da vir sevanja locirajo na samem planetu, ločeno od zvezde,« je v elektronskem sporočilu zapisal Callingham, ki pri novi raziskavi ni sodeloval.
Sistem Beta Pictoris je astronomsko gledano zelo mlad; star je približno 23 milijonov let, medtem ko je naše Osončje staro 4,5 milijarde let. Planet Beta Pictoris b – iz katerega verjetno izvira radijski signal – so odkrili leta 2008. Dva dodatna planeta, Beta Pictoris c in Beta Pictoris d, so odkrili v letih 2019 oziroma 2026.
Ta planetarni sistem sodi med najbolj raziskane v naši galaksiji; znano je, da okoli njegove zvezde kroži 30 kometov, obdaja pa jo tudi ogromen disk prahu in drobirja, ki ga je leta 2015 podrobno posnel Nasin vesoljski teleskop Hubble. Del drobirja, ki kroži v tem vrtečem se disku, je ostanek iz časa nastajanja planetov.
Presenečenje
Raziskovalci so za zaznavo signala uporabili MeerKAT, niz 64 radijskih teleskopov v Južni Afriki, vendar so bili močno presenečeni, ko so ugotovili, da signal prihaja iz tako dobro preučene skupine nebesnih teles, je povedala Bergerjeva. »Moj podiplomski študent Kevin je pregledoval podatke. Nekega dne je prišel v mojo pisarno z zaznanim signalom in rekel: 'Mislim, da temu ne boste verjeli,'« se je spominjala Bergerjeva, pri čemer je imela v mislih vodilnega avtorja študije Kevina Ortiza Ceballosa, doktorskega raziskovalca v centru Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian. »To je bilo za nas res nepričakovano. Opazovanje smo izvedli bolj kot nekakšen poskus 'ribarjenja' v neznanem, saj smo vedeli, da bomo vire zaznali le, če bo magnetno polje izjemno močno.«
Presenečenje izhaja iz dejstva, da so astronomi – kot je pojasnila Bergerjeva – predvidevali, da bi morala biti magnetna polja eksoplanetov (če ti sploh imajo magnetna polja) približno takšna kot Jupitrovo, zato bi moralo biti njihovo radijsko sevanje pri nižjih frekvencah, kot so jih zaznali ona in njeni sodelavci. Zaznava signala je bila rezultat pristopa, ki je »šel v nasprotju z uveljavljenim mnenjem na tem področju,« je dejala.
Raziskovalci so sicer opozorili, da poročilo še ni prestalo strokovnega pregleda – postopka, v katerem neodvisni strokovnjaki ocenijo raziskovalni članek pred njegovo objavo v znanstveni reviji. Pregled trenutno poteka in bo zaključen v prihodnjih mesecih.
Berger je izrazil prepričanje v kakovost zaznane signala. Raziskovalna skupina je kot vir radijskega sevanja določila planet Beta Pictoris b in s tem ovrgla prvotni sum, da bi lahko izviralo iz same zvezde. »Signal smo zaznali večkrat in pri različnih frekvencah. Prisoten je prav vsakič,« je dejal.