太陽系外の惑星から初めて電波信号が検出される

天文学者たちは、太陽系外の惑星から初めて直接電波放射を検出したと発表しました。この信号は、知的生命体の証拠ではなく、惑星の強力な磁場を示唆するものです。 「私は電波信号が地球外知的生命体探査と関連付けられていることを知っています」と、ハーバード大学の天文学教授であるエド・バーガー氏は述べています。「しかし、これは全く異なるものです。」 査読付きジャーナルでの出版を待つ新しい論文で説明されているこの発見は、地球から63光年離れた、天文学的に言えば近い距離にある惑星ベータ・ピクトリスbから発せられていると思われる繰り返し電波バーストを追跡したものです。木星の約12倍の質量を持つこの巨大ガス惑星は、太陽の1.75倍の質量を持つ若い星を周回する3つの惑星のうちの1つです。 マサチューセッツ州ケンブリッジにあるハーバード・スミソニアン天体物理学センターの研究者であるバーガー氏によると、惑星の磁場に関連するプロセスが電波放射を生み出しています。具体的には、この検出には地球のオーロラに似た現象が含まれています。これは、太陽からの荷電粒子が関与する磁気嵐によって引き起こされる壮観な光景です。 「私たちが観測した周波数まで伸びる電波を見るためには、信じられないほど強力な磁場が必要です」と、9月15日にarXivのプレプリントプラットフォームに投稿された論文の共著者であるバーガー氏は付け加えました。 すべての惑星が磁場を持っているわけではありません。磁場を持つ惑星は、破壊的なエネルギーから身を守る自然の盾の恩恵を受けます。例えば、地球の磁場は、太陽風（陽子や電子のような荷電粒子を含むプラズマの連続的な流れ）から大気が剥ぎ取られるのを防いでいます。 「この惑星の磁場は、木星の磁場の少なくとも200倍強力です」と、バーガー氏はベータ・ピクトリスbについて言及しました。NASAによると、木星の磁場は、太陽に向かって最大200万マイル（300万キロメートル）まで広がる、太陽系で最大の構造である磁気圏（磁場の影響を受ける空間領域）を生成するのに十分強力です。木星の磁場はまた、その衛星イオの火山から噴出される帯電粒子が磁場の極の周りに閉じ込められる際に、印象的なオーロラを作り出します。巨大ガス惑星が回転すると、帯電粒子は輝きだけでなく電波信号も放出します。 「これらの非常に高エネルギーの粒子が磁場内でらせん状に運動する際、オーロラとともに電波も生成します」とバーガー氏は述べています。 この種の信号は、オーロラ電波放射と呼ばれます。この現象は、以前にも木星、土星、太陽、さらには太陽系外の星や、星と惑星の中間的な天体である褐色矮星でも観測されていました。バーガー氏と同僚がベータ・ピクトリスbから検出したこの種の信号は、オーロラと電波放射を引き起こしている強力な磁場の存在を最終的に示しています。バーガー氏によると、磁場は系外惑星とその大気の構造に影響を与えます。「電波観測は、私たちのシステムを超えた惑星について、全く新しい視点を提供してくれます。」 オランダのアムステルダム大学にあるアントン・パンネクック天文学研究所の准教授であるジョセフ・カリンガム氏は、系外惑星からの電波放射の兆候は以前にもありましたが、それが実際に主星から発せられている可能性を排除できなかったため、確認されたものはありませんでした。「この研究でユニークなのは、彼らがその放射を星から分離して、惑星自体に局所化したことです」と、新しい研究には関与していないカリンガム氏はメールで述べています。 ベータ・ピクトリス系は、私たちの太陽系の年齢45億年と比較して、約2300万年という天文学的に非常に若い系です。電波信号の潜在的な発生源であるベータ・ピクトリスbは2008年に発見されました。追加の惑星であるベータ・ピクトリスcとベータ・ピクトリスdは、それぞれ2019年と2026年に発見されました。この惑星系は私たちの銀河系で最もよく研究されているものの一つであり、その星は30個の周回彗星と、NASAのハッブル宇宙望遠鏡が2015年に詳細に撮影した巨大な塵とデブリの円盤を宿していることが知られています。回転する円盤を渦巻くデブリの一部は、惑星形成の残骸です。 研究者たちは、南アフリカにある64基の電波望遠鏡アンテナアレイであるMeerKATを使用して信号を検出しましたが、これほどよく観測されている天体群から信号が来ていることに非常に驚いたとバーガー氏は述べています。「私の大学院生ケビンがデータを調べていました。ある日、彼は検出結果を持って私のオフィスに来て、『信じられないと思います』と言いました」と、ハーバード・スミソニアン天体物理学センターの博士研究員で、この研究の主著者であるケビン・オルティス・セバロス氏を指してバーガー氏は回想しました。「これは私たちにとって本当に予期せぬことでした。私たちは、磁場が信じられないほど強力な場合にのみ信号を検出できることを知って、少しばかり探査的な調査を行っていました。」 バーガー氏によると、天文学者たちは、系外惑星が磁場を持っている場合、それは木星とほぼ同じようなものであり、したがってその電波放射は彼らが見つけたものよりも低い周波数になるだろうと想定していたため、この驚きが生じました。信号の検出は、「この分野で認識されていた常識に反する」ことの結果でした。 しかし、研究者たちは、この報告はまだ査読を受けていないことに注意しました。査読とは、独立した専門家が科学雑誌に掲載される前に研究論文を評価するプロセスです。レビューは進行中であり、今後数ヶ月で完了する予定です。バーガー氏は、検出の質について自信があると言っています。研究チームは、当初の疑念であった星から発せられている可能性を排除し、電波放射の発生源をベータ・ピクトリスbに特定しました。「複数の周波数で、何度も記録しました。毎回そこにあります」と彼は言いました。 新しい研究に関与していない科学者たちは、発見の解釈に際して注意を促しました。もしこの発見が査読で裏付けられれば、それは非常にエキサイティングで重要な一歩となるでしょう。