Astronomové poprvé zachytili rádiový signál, který lze přímo spojit s konkrétní exoplanetou

Rádiové vlny mohou astronomům prozradit mnohem víc než jen to, odkud ve vesmíru přicházejí. Mohou například odhalit existenci magnetického pole planety – a právě to se nyní podařilo u vzdáleného plynného obra. Astronomové vůbec poprvé přímo spojili rádiové záření s konkrétní exoplanetou a zároveň z něj odvodili sílu jejího magnetického pole.

Pozorování se zaměřilo na planetární systém Beta Pictoris, který leží zhruba 64 světelných let od Země. Tým vedený Kevinem Ortizem Ceballosem z Centra pro astrofyziku Harvardu a Smithsonianova institutu k němu využil jihoafrický radioteleskop MeerKAT. Výsledky vědci zveřejnili na preprintovém serveru arXiv.

Beta Pictoris je přitom pro astronomy dobře známým systémem. Kolem jeho mladé hvězdy obíhá několik planet a celý systém obklopuje rozsáhlý disk plynu a prachu. Jednou z planet je také Beta Pictoris b, obří svět o hmotnosti několikanásobně převyšující Jupiter.

Když planeta začne vysílat

Astronomové už dříve zachytili rádiové záření pocházející z některých exoplanetárních systémů. V takových případech ale zůstával zásadní problém: nebylo možné s jistotou určit, zda rádiové vlny vyzařuje samotná planeta, její mateřská hvězda, nebo jiná část systému.

U Beta Pictoris se nyní podařilo tento problém obejít. MeerKAT zachytil slabé, opakující se rádiové záblesky přicházející z okolí systému. Vědci následně potřebovali určit jejich zdroj s dostatečnou přesností, aby mohli rozlišit hvězdu od planety.

Pomohly jim k tomu kvazary – extrémně vzdálené a velmi jasné objekty, které jsou na obloze prakticky pevnými orientačními body. Jejich přesně známé polohy umožnily astronomům zpřesnit polohu jednotlivých objektů v systému Beta Pictoris a porovnat ji s rádiovými pozorováními.

Výsledek byl pozoruhodný: rádiový zdroj se překrýval s polohou planety Beta Pictoris b. Astronomové tak získali první přímý důkaz rádiového záření přicházejícího z konkrétní exoplanety.

Za signálem stojí magnetické pole

Pokud někoho napadlo, že by mohlo jít o zprávu mimozemské civilizace, vesmír má tentokrát mnohem méně fantastické vysvětlení. Rádiové záření pravděpodobně souvisí s magnetickým polem planety a polárními zářemi.

Jde o podobný princip, který známe ze Sluneční soustavy. Nabité částice proudící z okolí hvězdy mohou interagovat s magnetickým polem planety. To je nasměruje k jejím magnetickým pólům, kde mohou vyvolat procesy spojené s polárními zářemi a současně s rádiovým zářením.

Právě z charakteru tohoto záření mohou astronomové získat informace o magnetickém poli vzdáleného světa. A v případě Beta Pictoris b jde o poměrně extrémní hodnoty.

Silnější magnet než má Jupiter

Vědci odhadují, že v oblasti, kde pozorované rádiové záření vzniká, dosahuje intenzita magnetického pole Beta Pictoris b nejméně přibližně 1 250 gaussů. To je výrazně více než u Jupiteru, jehož magnetické pole dosahuje u pólů přibližně 14 gaussů, a patří k nejsilnějším mezi planetami Sluneční soustavy.

Jde zároveň o první přímé měření intenzity magnetického pole exoplanety. Pro astronomy nejde jen o zajímavou hodnotu v tabulce. Magnetické pole může zásadně ovlivňovat prostředí kolem planety a její interakci s okolními částicemi i zářením mateřské hvězdy.

Pozorování Beta Pictoris b tak ukazuje další způsob, jak zkoumat světy, které jsou od nás vzdálené desítky světelných let. Astronomové je nemusí pouze hledat podle nepatrného poklesu jasnosti jejich hvězd nebo sledovat jejich gravitační působení. V některých případech mohou zachytit i jejich vlastní „rádiový podpis“ – a z něj vyčíst něco o neviditelném magnetickém štítu, který planetu obklopuje.