天文学家报告称,首次直接探测到系外行星向距离地球约 64 光年的年轻气态巨行星 β Pictoris b 发送的跟踪信号发出的无线电发射。 研究人员使用南非的 MeerKAT 射电望远镜检测到重复的射电爆发,并将其来源定位在一颗行星上,而不是其主星上。据信,这种发射与行星磁场的极光活动有关。这些观测结果还帮助科学家估计了产生无线电波的区域的磁场强度。这一发现为研究太阳系外磁场提供了一种新方法,并可能为了解年轻的巨型气体巨星的内部过程提供见解。
天文学家追踪遥远系外行星的无线电信号
哈佛-史密森天体物理中心的凯文·奥尔蒂斯·塞瓦洛斯领导的研究小组在两个频段的四次观测中观测了β绘架座行星系统。他们检测到微弱的、重复的射电爆发,但最初无法确定这些信号是来自主恒星还是其中一颗行星。为了查明来源,研究人员将射电图像与作为固定参考点的遥远类星体的确切位置进行了比较。结果分析表明,无线电发射与β Pictoris b一致,并支持其来源的识别。两次无线电爆炸相隔大约八小时发生。这个间隔接近行星的估计轨道周期,大约八到九小时,并提供了进一步的证据,表明发射可能与其旋转磁层有关。
极光可以产生无线电信号
研究人员将这种发射与 β Pictoris b 磁场相关的极光活动联系起来。 当带电粒子沿着磁场线移动并与行星的高层大气相互作用时,极光就会发生。在地球上,这个过程产生了北极光和南极光。在β Pictoris b,研究小组认为,穿过磁场的高能电子通过称为电子回旋微波激射器的过程产生无线电波。 这种机制也与从太阳系行星检测到的无线电发射有关。
射频检测磁场
回旋加速器电子发射的频率取决于产生辐射的区域中的磁场强度。根据观测到的无线电信号,研究人员估计废物场的磁场至少为1250高斯或1.25千高斯。这比木星的整体磁场强得多。该估计指的是无线电波产生区域,并不代表对整个地球磁场的直接测量。
发现暗示年轻的天然气巨星
β Pictoris b 是一颗年轻的气态巨行星,使其成为研究行星磁场如何发展的有价值的目标。这些场是由行星内部的过程产生的,并影响它们与带电粒子和恒星风的相互作用。研究人员表示,他们的发现与年轻巨行星磁场的理论预测一致。研究地球的无线电发射可以帮助科学家测试这些模型并更多地了解其内部结构。
研究遥远行星的新方法
射电观测可以提供通过传统成像难以获得的信息。通过研究无线电发射的频率、极化和位置,天文学家可以探测遥远行星周围的磁性状况。将信号拟合到绘架座β b 提供了一种区分行星发射和主星射电活动的方法。未来的观测可能会确定其他行星周围是否存在类似的无线电信号。
这一发现是根据之前的无线电搜索得出的
天文学家此前一直在寻找系外行星系统的无线电发射,但查明确切的来源仍然很困难。从行星系统检测到的信号可能源自主恒星而不是行星。之前对绘架座β b 的观测,包括 2024 年使用巨型 Metwave 高级射电望远镜进行的搜索,都没有报告发现这颗行星。最近的一项研究使用位置测量将无线电发射与 β Pictoris b 相关联。该研究论文于2026年9月15日在arXiv打印服务器上发表,尚未经过正式的同行评审。研究结果代表了研究团队报告的结果,可以通过独立观察进行验证。额外的数据可以帮助确认无线电源,阐明爆炸与行星自转之间的关系,并完善其磁场的计算。