Astronomen entdecken erstmals Radioauren auf einem Exoplaneten und messen dessen Magnetfeld

Astronomen haben Radiowellen von β Pictoris b nachgewiesen. Das Signal scheint von Polarlichtern zu stammen und ermöglichte es den Wissenschaftlern erstmals, das Magnetfeld eines gasförmigen Exoplaneten direkt zu bestimmen.

Beta Pictoris b ist ein riesiger Gas-Exoplanet. Seine Masse beträgt das 11.729-Fache der Jupitermasse, er benötigt 23,6 Jahre für einen Umlauf und befindet sich in einer Entfernung von 10.018 AE von Jupiter.
Beta Pictoris b ist ein riesiger Gas-Exoplanet. Seine Masse beträgt das 11.729-Fache der Jupitermasse, er benötigt 23,6 Jahre für einen Umlauf und befindet sich in einer Entfernung von 10.018 AE von Jupiter.

Eine weitere Möglichkeit, ferne Planeten zu entdecken, besteht darin, ihnen zuzuhören. Vielleicht erinnern wir uns an den Film „Contact“, in dem Dr. Ellie Arroway ihre Kopfhörer aufsetzte und sich von der kosmischen Symphonie mitreißen ließ, die sie über Radiowellen empfing.

Ein Team von Astronomen hat Radiowellen entdeckt, die von einem Gasriesen mit etwa der 12-fachen Masse des Jupiter ausgehen, der einen 64 Lichtjahre von der Erde entfernten Stern, β Pictoris, umkreist. Es wird angenommen, dass die Wellen durch Polarlichter rund um den Planeten erzeugt werden.

Eine Aurora entsteht, wenn geladene Teilchen mit einem Magnetfeld in Wechselwirkung treten. Auf der Erde verbinden wir sie mit grünem oder rötlichem Licht, doch sie können auch Radiowellen erzeugen, die es uns ermöglichen, Magnetfelder zu untersuchen, selbst wenn die Auroren selbst nicht direkt beobachtet werden können.

Das große Problem besteht darin, nachzuweisen, dass ein solches Signal tatsächlich von einem Planeten stammen könnte. Auch ein Stern kann Radiowellen aussenden, und bei einer Entfernung von mehreren zehn Lichtjahren könnten die beiden Objekte sehr nahe beieinander liegen. Daher ist die Bestimmung der genauen Quelle entscheidend für die Interpretation dieser Entdeckung.

In einer neuen Studie, die als Preprint auf arXiv veröffentlicht wurde, behaupten Forscher, dieses Problem gelöst zu haben. Sie haben Emissionen zwischen 0,85 und 3,5 Gigahertz nachgewiesen und die Quelle bei β Pictoris b lokalisiert, wodurch sie erstmals dessen Magnetfeld direkt abschätzen konnten.

Woher wussten sie, dass das Signal von dem Planeten kam?

Die Beobachtungen wurden mit MeerKAT, einem aus 64 Antennen bestehenden Radioteleskop in Südafrika, durchgeführt. Das Team untersuchte das System zwischen Februar 2025 und Mai 2026 viermal und suchte dabei nach schwachen Signalen und schnellen Veränderungen, die auf magnetische Aktivität auf dem Planeten hindeuten könnten.

Radiobeobachtungen von β Pic b in vier Messungen zeigen Intensität und zirkulare Polarisation in zwei Frequenzbändern.
Radiobeobachtungen von β Pic b in vier Messungen zeigen Intensität und zirkulare Polarisation in zwei Frequenzbändern.

Nach diesen Korrekturen wurde die Radioquelle auf β Pictoris b lokalisiert. Berechnungen der Fehler zeigten, dass diese nicht auf den Stern oder den Planeten β Pictoris c zurückgeführt werden können, die sich an unterschiedlichen Positionen innerhalb desselben Planetensystems befinden.

Zudem handelte es sich bei dem Signal nicht um ein einfaches, konstantes Rauschen, sondern es wurden mehrere schnelle, wiederholte Impulse mit einer ausgeprägten zirkularen Polarisation ausgesendet. Diese Eigenschaft deutet darauf hin, dass die Wellen auf eine hochgradig geordnete Weise erzeugt werden, wie es für bestimmte mit Magnetfeldern verbundene Prozesse typisch ist.

Ein starkes Magnetfeld

Das Interessanteste daran ist, dass die Frequenz dieser Art von Emissionen von der Stärke des Magnetfelds abhängt, in dem sie entstehen. Daher können Radiowellen als eine Art natürliches „Messgerät“ für den Magnetismus des Planeten dienen.

Die Emission wurde bis zu 3,5 Gigahertz, der Obergrenze der Beobachtungen, nachgewiesen. Sollte der von den Autoren vorgeschlagene Mechanismus zutreffen, würde diese Frequenz ein Feld von mindestens 1,25 Kilogauss in dem Bereich erfordern, in dem das Signal entstanden ist.

Und obwohl sie auch andere Erklärungsansätze untersuchten, würde eine durch Plasma erzeugte Emission eine weitaus größere Anzahl von Elektronen erfordern, als man um einen Planeten herum erwarten würde, während andere Radiomechanismen die beobachtete Kombination aus Intensität, Geschwindigkeit und starker Polarisation nicht ohne Weiteres erklären können.

Auch der Stern β Pictoris scheint kein geeigneter Kandidat zu sein, da frühere Messungen darauf hindeuten, dass sein Magnetfeld zu schwach wäre, um das beobachtete Signal bei diesen Frequenzen zu erzeugen. Zudem stimmt die Position der Radioquelle nicht mit der des Sterns überein.

Bedeutung der Entdeckung

β Pictoris b rotiert zudem sehr schnell: Er vollführt eine Umdrehung alle 9 Stunden. Zwei der beobachteten Signalspitzen traten im Abstand von etwa acht Stunden auf – ein Hinweis darauf, dass sich das Signal entsprechend der Rotation des Planeten wiederholen könnte.

Der Magnetismus liefert Hinweise darauf, was im Inneren eines Planeten vor sich geht, und bestimmt, wie die ihn umgebenden Teilchen miteinander wechselwirken; außerdem beeinflusst er, wie viel Material aus der Atmosphäre in den Weltraum entweicht.

Sollten weitere Beobachtungen dieses Ergebnis bestätigen, könnte die Radioastronomie zu einem Instrument für die direkte Erforschung des planetarischen Magnetismus werden. Die Autoren weisen darauf hin, dass mehrere direkt fotografierte Riesenplaneten mit ähnlichen Techniken und empfindlicheren Instrumenten untersucht werden könnten.

Wir sollten diese Arbeit mit Vorsicht betrachten, da es sich um ein Preprint vom 15. September 2026 handelt, das im Rahmen des Peer-Review-Verfahrens noch Änderungen unterliegen kann. Dennoch liefert sie detaillierte Beobachtungsdaten, die durch weitere Beobachtungen bestätigt werden können.

Artikelreferenz

K. N. Ortiz Ceballo, E. Berger, Y. Cendes. (2026). Discovery of radio emission from the exoplanet β Pictoris b.