Astronomi prvi put direktno detektovali radio-emisiju sa planete van Sunčevog sistema

"Znam da se radio-signali povezuju sa potragom za vanzemaljskom inteligencijom", rekao je Edo Berger, profesor astronomije na Univerzitetu Harvard. "Ali ovo je nešto sasvim drugačije", dodao je.

Otkriće, opisano u novom radu koji tek treba da bude objavljen u naučnom časopisu nakon stručne recenzije, odnosi se na ponavljajuće radio-talase koji, kako se čini, potiču sa egzoplanete Beta Pictoris b, udaljene 63 svetlosne godine od Zemlje — što je, u astronomskim razmerama, relativno mala udaljenost, piše CNN.

Ovaj gasni džin ima masu oko 12 puta veću od Jupiterove i jedna je od tri planete koje kruže oko mlade zvezde Beta Pictoris, koja je 1,75 puta masivnija od Sunca.

Prema Bergeru, istraživaču Centra za astrofiziku Harvard-Smithsonian u Kembridžu, radio-emisiju stvaraju procesi povezani sa magnetnim poljem planete.

Preciznije, detekcija je povezana sa pojavom polarne svetlosti, slične severnoj svetlosti na Zemlji — spektakularnom fenomenu koji nastaje tokom magnetnih oluja, kada naelektrisane čestice sa Sunca stupaju u interakciju sa magnetnim poljem.

"Da biste videli radio-talase koji dosežu frekvencije koje smo mi registrovali, potrebno je neverovatno snažno magnetno polje", dodao je Berger, jedan od autora rada koji je 15. septembra objavljen na platformi ArXiv, gde se naučni radovi objavljuju pre stručne recenzije.

Magnetno polje 200 puta jače od Jupiterovog

Nemaju sve planete magnetno polje. One koje ga imaju dobijaju prirodni štit koji ih štiti od štetnog energetskog zračenja.

Magnetno polje Zemlje, na primer, štiti našu atmosferu od Sunčevog vetra — neprekidnog toka plazme koji sadrži naelektrisane čestice poput protona i elektrona.

"Magnetno polje ove planete najmanje je 200 puta jače od magnetnog polja Jupitera", rekao je Berger, govoreći o planeti Beta Pictoris b.

Jupiterovo magnetno polje je, prema podacima NASA, dovoljno snažno da stvori magnetosferu — oblast svemira pod uticajem magnetnog polja — koja predstavlja najveću takvu strukturu u našem Sunčevom sistemu. Ona se u pravcu Sunca proteže čak do oko tri miliona kilometara.

Shutterstock/mkarco

 

Jupiterovo magnetno polje takođe stvara spektakularnu polarnu svetlost. Do nje dolazi kada naelektrisane čestice koje izbacuju vulkani na Jupiterovom mesecu Iu budu zarobljene oko polova planete. Kako se gasni džin okreće, te čestice emituju svetlost, ali i radio-signal.

"Dok se te čestice veoma visoke energije spiralno kreću unutar magnetnog polja, zajedno sa polarnom svetlošću proizvode i radio-talase", objasnio je Berger.

Astronomi ovu vrstu signala nazivaju "auroralnom radio-emisijom". Ovaj fenomen ranije je zabeležen na Jupiteru, Saturnu i Suncu, ali i kod zvezda izvan Sunčevog sistema, kao i kod hladnih objekata poznatih kao smeđi patuljci — nebeskih tela koja predstavljaju svojevrsnu prelaznu kategoriju između zvezde i planete.

Upravo takav signal Berger i njegove kolege detektovali su kod Beta Pictoris b. On ukazuje na postojanje izuzetno snažnog magnetnog polja koje izaziva polarnu svetlost i radio-emisiju.

Magnetna polja mogu pružiti važne informacije o strukturi egzoplaneta i njihovim atmosferama.

"Radio-posmatranja mogu nam pružiti potpuno novi pogled na planete izvan našeg sistema", rekao je Berger.

Dobro proučen zvezdani sistem

Ranije su postojale naznake da egzoplanete emituju radio-talase, ali nijedna od tih emisija nije bila potvrđena. Glavni problem bio je u tome što nije moglo sa sigurnošću da se isključi da signal zapravo potiče od zvezde oko koje planeta kruži, rekao je Džozef Kalingam, vanredni profesor na Institutu za astronomiju Anton Pannekoek Univerziteta u Amsterdamu.

"Ono što je jedinstveno u ovoj studiji jeste to što su uspeli da lociraju emisiju direktno na planeti, odvojeno od zvezde", napisao je Kalingam, koji nije učestvovao u istraživanju.

Sistem Beta Pictoris je, u astronomskom smislu, veoma mlad. Star je oko 23 miliona godina, dok je naš Sunčev sistem star oko 4,5 milijardi godina.

Beta Pictoris b otkrivena je 2008. godine. Još dve planete, Beta Pictoris c i Beta Pictoris d, otkrivene su 2019. i 2026. godine.

Ovaj planetarni sistem jedan je od najdetaljnije proučavanih u našoj galaksiji. Poznato je da oko njegove zvezde kruži oko 30 kometa, kao i ogroman disk prašine i ostataka nastalih tokom formiranja planetarnog sistema. Svemirski teleskop Habl detaljno je fotografisao taj disk 2015. godine.

Istraživači su signal registrovali pomoću teleskopa MeerKAT, niza od 64 radio-teleskopske antene u Južnoj Africi. Ipak, bili su veoma iznenađeni kada su signal pronašli upravo u tako dobro proučenom sistemu, rekao je Berger.

"Moj student Kevin pregledao je podatke. Jednog dana je ušao u moju kancelariju i rekao: 'Mislim da nećete verovati ovome'", prisetio se Berger, govoreći o Kevinu Ortizu Ceballosu, glavnom autoru studije i doktorandu u Centru za astrofiziku Harvard-Smithsonian.

"Ovo je za nas bilo potpuno neočekivano. Istraživanje smo radili pomalo kao ekspediciju u potrazi za nečim zanimljivim, znajući da ćemo detektovati izvore samo ako je magnetno polje izuzetno snažno", dodao je.

Iznenađenje je bilo još veće jer su astronomi ranije pretpostavljali da bi magnetna polja egzoplaneta, ukoliko postoje, trebalo da budu slična Jupiterovom. To bi značilo da bi njihove radio-emisije trebalo da budu na nižim frekvencijama nego što su istraživači sada registrovali.

"Detekcija signala rezultat je toga što smo išli protiv dotadašnjeg shvatanja u ovoj oblasti", rekao je Berger.

Ipak, istraživači naglašavaju da rad još nije prošao stručnu recenziju — proces u kojem nezavisni stručnjaci procenjuju naučni rad pre njegovog objavljivanja u časopisu. Recenzija je u toku i trebalo bi da bude završena u narednim mesecima.

Berger kaže da je uveren u kvalitet detekcije. Tim je uspeo da utvrdi da radio-emisija potiče sa Beta Pictoris b, a ne sa zvezde, što je prvobitno bila jedna od mogućnosti.

"Registrovali smo je više puta, na više različitih frekvencija. Tu je svaki put", rekao je.

Oprezan optimizam zbog otkrića radio-signala

Naučnici koji nisu učestvovali u istraživanju pozvali su na oprez kada je reč o tumačenju rezultata.

Ako otkriće izdrži proveru tokom stručne recenzije, predstavljaće izuzetno važan korak u razumevanju ponašanja svetova izvan našeg Sunčevog sistema, smatra Jonathan Nichols, profesor planetarnih polarnih svetlosti na Univerzitetu u Lesteru u Engleskoj.

"Auroralne radio-emisije su važne jer nam omogućavaju da razumemo kako neki objekat stupa u interakciju sa svojim neposrednim svemirskim okruženjem", napisao je Nichols.

One takođe omogućavaju naučnicima da utvrde osobine planete koje na druge načine nije moguće izmeriti, objasnio je on. Istovremeno, pružaju mogućnost da se teorije razvijene na osnovu našeg Sunčevog sistema testiraju u mnogo ekstremnijim uslovima.

Ako rezultati budu potvrđeni, oni bi pokazali da egzoplanete mogu imati znatno snažnija magnetna polja nego što se ranije očekivalo, što bi bilo od velikog značaja za nauku, smatra Kalingam sa Univerziteta u Amsterdamu.

Autori studije zatražili su dodatno vreme za posmatranje Beta Pictoris b kako bi detaljnije proučili planetu i možda rešili neke od njenih misterija — među njima i pitanje zbog čega je njeno magnetno polje toliko snažno.

"Mislim da će to biti pitanje koje će još neko vreme zaokupljati naučnike", rekao je Berger.