这些奇怪的无线电信号可能不是来自恒星

一组天文学家发现了 19 个来自红矮星的奇怪无线电信号，其中四个他们认为可能来自绕轨道运行的系外行星，这可能标志着首次使用无线电频率发现系外行星。

探测到这些恒星并不是什么大事——它们都距离地球相对较近，研究小组将这些探测结果与现有的光学观测结果进行了比较——但“在射电中发现它们是一件大事”，因为它们在射电频率下不应该很亮，荷兰莱顿大学的射电天文学家、这项研究的主要作者乔·卡林汉姆说。他和他的同事使用一个名为低频阵列或 LOFAR 的大型射电望远镜在射电频率下观察附近的红矮星，并将他们的发现发表在《自然天文学》杂志上。

在无线电频率下，星星并不是很明亮。如果你能将眼睛变成无线电天线，当你仰望天空时，“你一般看不到星星，”卡林汉姆说，“你会看到一点太阳，你会看到非常明亮的木星，你会看到大部分星系。”

卡林汉姆表示，研究小组尚未证明这些信号来自系外行星，但在权衡了这些奇怪无线电信号的可能解释后，他们认为其中四颗恒星很有可能来自系外行星。

康奈尔大学的射电天文学家杰克·特纳 (Jake Turner) 表示，系外行星假说“绝对是一种可能性”，他没有参与这项研究，去年测量了一个可能也是由系外行星产生的无线电信号。“我们对 [红] 矮星还有很多不了解的地方，”他说，所以这些读数也可以用我们尚不了解的恒星物理学来解释。

为了理解这 19 个信号，研究小组将重点放在了卡林汉姆所称的最“无趣的恒星”上。

虽然恒星通常无线电信号暗淡，但最活跃的恒星（即那些有许多太阳耀斑和日冕物质抛射的恒星）通常会产生无线电信号。恒星的旋转速度与其日冕（环绕恒星的等离子体层）的活动程度之间也存在相关性。卡林汉说，恒星旋转速度越慢、越暗淡，发出无线电信号的可能性就越小，信号来自系外行星的可能性就越大。

至于系外行星如何发出无线电信号，我们在自己的太阳系中对这一过程有很好的模拟。

[相关：天文学家发现银河系中心消失的射电源]

木星是太阳系中声音最大的海盗电台，因为它与木卫一（木卫一最大的卫星之一）相互作用，产生大量无线电波。通过观察木星，科学家知道这种相互作用会产生一种独特的光，称为圆偏振光。卡林汉姆说，四个最有希望的无线电信号的 60%-100% 的光都是以这种方式偏振的。相比之下，他说，一颗活跃的恒星的偏振率不应该超过 50%。

卡林汉姆说，恒星很难发出这种无线电信号，“这就是为什么我们知道我们发现了一些非常特别的东西。”

木星和木卫一通过两种方式发出明亮的射电。一种是通过太阳风。卡林汉姆说，就像地球一样，太阳风向木星发射电子，而环绕木星的磁场将电子汇聚到两极。电子流形成美丽的极光并发射无线电波。

虽然引人注目，但这对木星的无线电辐射贡献较小。主要原因是木卫一围绕行星的运动，这产生了一种巨大的发电机。

任何发电机的工作原理都是让导体在磁场中移动。磁场推动导体中的电荷并使其流动。在我们的太阳系中，木星是磁铁，而木卫一（连同其火山发射的粒子云）是围绕它移动的导体。这种运动加速了附近的电子，然后电子以无线电波的形式发射出多余的能量，无线电波会根据我们观察的角度变得更亮或更暗。

天文学家认为，系外行星及其主恒星可能正在进行木星与木卫一之间的相互作用，从而产生像木星一样随时间循环的无线电信号。

卡林汉姆和他的同事目前正尝试从最有希望的红矮星获取更多数据，以查看它们的无线电信号是否以及如何随时间变化，这可以确定它们是否是系外行星。

天文学家只有通过更多的观测才能证实这些行星的存在。特纳说，即将升级的 LOFAR 望远镜 LOFAR2.0 以及最终的平方公里阵列项目将提供更高分辨率的数据，以帮助解决此类天文难题。

目前，卡林汉姆认为系外行星的解释并不太牵强。“就像我们的光学同事向我们展示的那样，大多数恒星都有系外行星……所以这其实并不那么疯狂，”卡林汉姆说。短短几十年间，人们发现了数千颗系外行星，情况正在迅速改变。“如果我在 1996 年试图这样做，”他说，“我会被人嘲笑。”