A una distanza di circa 64 anni luce dal nostro pianeta, un corpo celeste dodici volte più massiccio di Giove ha iniziato a emettere lampi nelle frequenze radio. Impulsi brevi, ricorrenti e caratterizzati da una forte polarizzazione, catturati dal radiotelescopio MeerKAT installato in Sudafrica e attribuiti con precisione alla posizione di Beta Pictoris b. Si tratta del primo caso in cui un’emissione radio di questo genere viene attribuita in modo diretto a un pianeta extrasolare, distinguendola nettamente da quella della stella madre. La causa? Le sue aurore. Nessun coinvolgimento di civiltà extraterrestri, questa volta.
La ricerca è illustrata in un preprint pubblicato su arXiv a firma di Kevin N. Ortiz Ceballos, Edo Berger e Yvette Cendes, ricercatori legati al Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian e all’Università dell’Oregon. Lo studio non ha ancora superato il vaglio della revisione paritaria, particolare da considerare accanto all’importanza della scoperta.
Meerkat ha tracciato il segnale fino al pianeta
Il sistema stellare di Beta Pictoris rappresentava un obiettivo quasi perfetto per questo tipo di indagine. Si tratta di una stella giovane, con un’età stimata di 23 milioni di anni, attorno alla quale orbitano almeno tre pianeti di grandi dimensioni. Beta Pictoris b risulta il più massiccio del gruppo: si trova a circa 10 unità astronomiche dalla stella e impiega 24 anni per completare un’orbita. La caratteristica decisiva è la sua distanza apparente sufficiente dalla stella nel cielo, che ha permesso agli scienziati di affrontare una sfida complessa: stabilire con certezza quale dei due corpi celesti generasse effettivamente le onde radio.
Il team ha condotto osservazioni del sistema tramite MeerKAT, l’array sudafricano formato da 64 antenne radio, distribuendo il lavoro in quattro campagne osservative comprese tra febbraio 2025 e maggio 2026. Le rilevazioni hanno interessato uno spettro di frequenze tra 0,85 e 3,5 GHz circa. Ogni sessione ha rivelato la presenza di una sorgente radio all’interno dello stesso sistema planetario. La sfida successiva consisteva nell’identificarne con precisione la provenienza esatta.
Per raggiungere questo obiettivo, gli scienziati si sono avvalsi di nove quasar catalogati da Gaia oltre a un calibratore radio, utilizzati come punti fissi di riferimento celeste. Una volta corrette posizione e margini di incertezza, la sorgente è risultata compatibile con la posizione di Beta Pictoris b, mentre risultava fortemente incompatibile con quella della stella e del pianeta Beta Pictoris c. Lo scarto rispetto alla stella tocca i 4,4 sigma, mentre quello rispetto al pianeta c arriva a 4,8 sigma. È proprio questo passaggio di natura astrometrica a distinguere questa rilevazione dai candidati radio individuati in precedenza in altri sistemi extrasolari, dove risultava arduo separare il contributo del pianeta da quello della stella.
Onde radio simili alle nostre aurore, ma incredibilmente più potenti
Il segnale captato non consiste in un fischio costante proveniente dallo spazio. MeerKAT ha registrato impulsi veloci e ripetuti, con un grado di polarizzazione circolare oscillante tra il 40 e il 70% circa, accompagnati da un’emissione più tenue nell’intervallo tra un impulso e l’altro. Questa particolare combinazione suggerisce, secondo gli studiosi, un meccanismo denominato electron cyclotron maser instability, abbreviato in ECMI.
La denominazione tecnica risulta meno accessibile del fenomeno stesso. Elettroni che vengono accelerati seguendo le linee del campo magnetico generano onde radio: un processo analogo si verifica nelle magnetosfere dei pianeti appartenenti al nostro Sistema Solare. Anche Giove genera intensi segnali radio collegati alle proprie aurore. Su Beta Pictoris b, tale meccanismo sembra operare con parametri decisamente più imponenti.
La frequenza massima rilevata consente infatti di calcolare l’intensità minima del campo magnetico nella zona da cui proviene il segnale. Dato che l’emissione è stata individuata fino a 3,5 GHz, i ricercatori stimano un valore di almeno 1,25 kilogauss. Rappresenta la prima misurazione diretta dell’intensità magnetica riconducibile a un pianeta extrasolare. Un campo magnetico migliaia di volte più potente di quello che caratterizza la superficie terrestre, dato del tutto plausibile per un gigante gassoso giovane e massiccio come Beta Pictoris b.
Beta pictoris b completa un giorno in nove ore circa
La velocità di rotazione del pianeta potrebbe contribuire ad alimentare energeticamente queste aurore. Beta Pictoris b impiega circa nove ore per compiere una rotazione completa su se stesso. I ricercatori hanno registrato due impulsi distanziati da circa otto ore, un intervallo temporale piuttosto vicino al periodo rotazionale da far ipotizzare una possibile modulazione del segnale legata proprio a questo fattore. Al momento resta comunque solo un’indicazione preliminare: occorreranno ulteriori osservazioni per verificare se gli impulsi si ripresentano effettivamente seguendo il ritmo di rotazione planetaria.
Ed è proprio in questo ambito che le onde radio si rivelano uno strumento particolarmente prezioso. Un campo magnetico fornisce informazioni sulla struttura interna del pianeta, sulla sua velocità di rotazione e sul modo in cui interagisce con l’atmosfera circostante. Fino a oggi, questo tipo di dati relativi agli esopianeti dipendeva quasi esclusivamente da modelli teorici e indizi indiretti. In questo caso specifico, invece, la frequenza dell’emissione fornisce direttamente una misura fisica concreta del campo magnetico.
Gli autori dello studio hanno preso in esame anche altre possibili fonti energetiche, come l’interazione con il vento stellare o con un’eventuale luna orbitante attorno al pianeta. Nei loro calcoli, tuttavia, entrambe le ipotesi generano una potenza insufficiente rispetto a quella effettivamente rilevata. L’ipotesi considerata più solida rimane dunque quella di una magnetosfera dalla rotazione estremamente rapida che interagisce con la ionosfera planetaria, un meccanismo già documentato su Giove e sulle nane ultrafredde.
Altri sette pianeti attendono di essere ascoltati
Beta Pictoris b potrebbe rappresentare solo il primo esempio di una serie più ampia. Gli studiosi hanno identificato altri sette pianeti giganti extrasolari osservati direttamente, distribuiti in cinque diversi sistemi entro 45 parsec, sui quali la medesima tecnica di localizzazione potrebbe rivelarsi efficace. L’ostacolo principale riguarda soprattutto la sensibilità strumentale: secondo le loro valutazioni servirebbe un miglioramento di cinque-sette volte superiore, un traguardo raggiungibile con la prossima generazione di radiotelescopi.
Nel frattempo, Beta Pictoris b prosegue la sua rotazione ogni nove ore, custodendo una magnetosfera imponente e aurore invisibili a occhio nudo da qui, ma che una rete di antenne dislocata in Sudafrica è finalmente riuscita a intercettare.