Mysterieuze radiosignalen gedetecteerd van een planeet die lijkt op de aarde: dit is bekend

In een ontdekking die een mijlpaal zou kunnen betekenen in de zoektocht naar leven en planetaire activiteit buiten het zonnestelsel, heeft een team van astronomen mysterieuze radiosignalen gedetecteerd afkomstig van het YZ Ceti-stersysteem, gelegen op slechts 12 lichtjaar van de aarde. De emissies, waargenomen in de 2 tot 4 GHz-band, lijken verband te houden met de magnetische interactie tussen een ster en een van zijn planeten: YZ Ceti b, een rotsachtige planeet van vergelijkbare grootte als de aarde die met hoge snelheid om zijn moederster draait.

Het onderzoek werd geleid door astrofysici J. Sebastian Pineda van het Laboratorium voor Atmosferische en Ruimtefysica aan de Universiteit van Colorado in Boulder en Jackie Villadsen van de afdeling Natuurkunde en Sterrenkunde van Bucknell University en Vassar College. Beide onderzoekers hebben baanbrekend werk verricht in het onderzoek naar radiostraling die verband houdt met exoplaneten en hun interactie met de magnetische velden van hun sterren.

Het gedetecteerde signaal, beschreven als een "coherente uitbarsting met sterke circulaire polarisatie", werd tweemaal waargenomen met een tussenpoos van bijna drie maanden. "De herhaling van de signalen in vergelijkbare orbitale fasen suggereert dat ze mogelijk veroorzaakt zijn door de interactie van de planeet YZ Ceti b met het magnetische veld van zijn ster", legden de auteurs uit. Dit type interactie, bekend als ster-planeet magnetische interactie (SPI), is vergelijkbaar met het fenomeen dat zich voordoet tussen Jupiter en Io, een van zijn manen, in ons eigen zonnestelsel.

Deze radioflitsen zouden met name het bestaan van een magnetisch veld in YZ Ceti b kunnen onthullen, wat een primeur zou zijn in de exoplanetenwetenschap. De waarnemingen werden gedaan met de Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) radiotelescoop in New Mexico, VS.

In totaal werden 26 uur aan monitoring verzameld, verspreid over vijf sessies tussen november 2019 en februari 2020. De ongebruikelijke signalen werden in twee van deze sessies geregistreerd. In de ene sessie zond het systeem een signaal uit met een intensiteit tot 620 microJanskys met bijna 100% rechtsdraaiende circulaire polarisatie, een typisch kenmerk van niet-thermische emissies van magnetische oorsprong. In de andere sessie werd een vergelijkbaar signaal gedetecteerd, maar met linksdraaiende circulaire polarisatie.

Om de mogelijke bron van deze emissies te verklaren, modelleerden de onderzoekers de magnetische omgeving van het YZ Ceti-systeem met behulp van twee scenario's: één met een sterke sterrenwind en een open magnetisch veld, en een realistischer scenario met een gesloten veld nabij het steroppervlak. Beide modellen zijn het erover eens dat YZ Ceti b zich in een sub-Alfvéniaans regime zou kunnen bevinden, een conditie waarin magnetische verstoringen van de planeet zich naar de ster kunnen verplaatsen en radiostraling kunnen veroorzaken die vanaf de aarde detecteerbaar is.

De auteurs waarschuwen echter dat de mogelijkheid dat de signalen uitsluitend afkomstig zijn van stellaire activiteit nog niet volledig kan worden uitgesloten. Toch suggereren waarschijnlijkheidsberekeningen dat het vinden van twee uitbarstingen in vergelijkbare orbitale fasen "onwaarschijnlijk" is als het willekeurige gebeurtenissen betrof, hoewel dit niet doorslaggevend is.

Deze ontdekking opent nieuwe mogelijkheden voor de studie van exoplaneten met behulp van radioastronomie, een techniek die tot nu toe nauwelijks is onderzocht voor planeten ter grootte van de aarde. Als bevestigd wordt dat de signalen inderdaad door de planeet worden geïnduceerd, zou YZ Ceti b de eerste aardse exoplaneet worden met een indirect gedetecteerd magnetisch veld.

Het onderzoek, dat in mei 2023 werd gepubliceerd in het tijdschrift Nature Astronomy, positioneert YZ Ceti als een uitzonderlijk natuurlijk laboratorium voor het bestuderen van de magnetische dynamiek van verre werelden.

Journalist Milieu en Gezondheid