В 11 световых годах от Земли обнаружили необычный радиосигнал от звезды с планетой
Международная группа астрономов обнаружила необычное низкочастотное радиоизлучение, связанное с красным карликом GJ 725A, расположенным примерно в 11,5 светового года от Земли. Сигнал зарегистрирован европейской сетью радиотелескопов LOFAR на частоте около 45 МГц. По словам исследователей, это самое низкочастотное достоверное обнаружение радиоизлучения звёздной системы. Его происхождение пока остаётся загадкой: излучение может быть связано с магнитной активностью звезды, взаимодействием с известной экзопланетой или присутствием ещё не обнаруженной планеты-гиганта.
GJ 725A представляет собой сравнительно спокойный красный карлик, входящий в двойную звёздную систему. Вокруг него обращается планета GJ 725Ab с минимальной массой около 2,8 массы Земли, совершающая один оборот за 11,2 суток. Обычно звезда демонстрирует невысокую магнитную активность, поэтому обнаружение столь интенсивного и сильно поляризованного радиоизлучения стало неожиданностью.
Сигнал удалось выделить при повторном анализе архивных наблюдений LOFAR, выполненных 11 декабря 2020 года. Излучение регистрировалось в течение часового сеанса в диапазоне 42–50 МГц, причём максимум приходился примерно на 45 МГц. Степень круговой поляризации достигала 74 ± 16%, а пиковая интенсивность составляла 135 ± 17 миллиянских на луч. На частотах выше 50 МГц источник уже не обнаруживался: его интенсивность снижалась как минимум втрое. В других доступных наблюдениях повторить обнаружение не удалось.
Необычные характеристики сигнала указывают на когерентный механизм излучения, при котором заряженные частицы создают согласованные радиоволны. Наиболее вероятным объяснением авторы считают электронно-циклотронный мазер — процесс, известный по мощному радиоизлучению полярных сияний Юпитера. Расчётная яркостная температура источника достигает порядка 100 триллионов кельвинов. Это не означает, что вещество действительно нагрето до такой температуры: показатель характеризует чрезвычайно высокую интенсивность излучения.
Учёные рассматривают три возможных источника радиосигнала. Первый связан с магнитными процессами в атмосфере самой звезды, несмотря на её относительно спокойное состояние. Второй предполагает взаимодействие магнитосферы GJ 725A с уже известной планетой GJ 725Ab. В таком случае энергия взаимодействия может передаваться вдоль магнитных силовых линий и порождать радиоизлучение вблизи звезды.
Третья гипотеза допускает существование в системе пока неизвестной массивной планеты с сильным магнитным полем. Если сигнал действительно создаётся полярным радиоизлучением такой планеты, напряжённость магнитного поля в области его формирования должна достигать примерно 18 гауссов — величины, сопоставимой с максимальным магнитным полем вблизи поверхности Юпитера. Однако расчёты показывают, что для объяснения наблюдаемой мощности потребовался бы дополнительный источник энергии, поэтому эта версия остаётся предположением.
Исследователи подчёркивают, что обнаружение радиосигнала ещё не доказывает наличие второй планеты или радиоизлучения самой GJ 725Ab. Установить его происхождение помогут новые наблюдения на сверхнизких частотах. Если вспышки будут повторяться с периодом около 11,2 суток, это станет веским аргументом в пользу магнитного взаимодействия известной планеты со звездой. Дополнительные наблюдения в рентгеновском и ультрафиолетовом диапазонах позволят проверить роль звёздной активности.
Открытие демонстрирует возможности низкочастотной радиоастрономии для исследования магнитных полей далёких планетных систем. Подобные наблюдения могут помочь астрономам изучать космическую погоду вблизи экзопланет и оценивать условия, влияющие на сохранность их атмосфер.
Исследование принято к публикации в журнале Astronomy & Astrophysics и доступно на .