Non è un messaggio extraterrestre e non contiene parole, numeri o sequenze misteriose. La scoperta è forse meno cinematografica, ma dal punto di vista scientifico è molto più interessante.
I primi candidati segnali radio associati a un pianeta extrasolare sono stati rilevati nel sistema Tau Boötis, a circa 51 anni luce dalla Terra. L’emissione, osservata con LOFAR, potrebbe provenire dal campo magnetico del gigante Tau Boötis b. La rilevazione resta però non definitiva: l’origine planetaria del segnale non è ancora stata dimostrata con certezza.
È proprio quel “potrebbe” a fare la differenza.
Quando nel dicembre 2020 iniziarono a circolare i risultati del gruppo guidato da Jake Turner, diversi titoli parlarono del primo segnale radio proveniente da un pianeta alieno. La descrizione non era completamente sbagliata, ma faceva sembrare risolta una questione che gli stessi ricercatori trattavano con molta più prudenza.
Il segnale c’era. Stabilire con certezza chi lo avesse prodotto era — e rimane — la parte difficile.
Il primo candidato: Tau Boötis b
Tau Boötis è un sistema distante circa 51 anni luce, nella costellazione di Boote. Contiene una stella binaria e un esopianeta particolarmente massiccio, Tau Boötis b, scoperto negli anni Novanta.
È un cosiddetto Giove caldo: un gigante gassoso che gira vicinissimo alla propria stella. La sua massa è diverse volte quella di Giove e proprio questa configurazione lo rende un bersaglio interessante per la radioastronomia.
Utilizzando LOFAR, Low Frequency Array, un’estesa rete europea di antenne radio, i ricercatori analizzarono più di 100 ore di osservazioni relative a Tau Boötis e ad altri sistemi planetari. Nel caso di Tau Boötis comparve un’emissione radio polarizzata compatibile con quella prevista per un pianeta dotato di un intenso campo magnetico.
Il lavoro scientifico riporta una componente impulsiva fra circa 14 e 21 MHz, con un flusso di circa 890 mJy, rilevata con una significatività intorno a 3 sigma. Un’altra componente, fra 21 e 30 MHz, appariva statisticamente più significativa, ma gli stessi autori evidenziavano motivi per essere prudenti sulla sua effettiva natura.
Non è quindi una di quelle scoperte in cui si può mettere un timbro “confermato” e passare oltre.
Perché un pianeta dovrebbe trasmettere onde radio?
Qui entra in gioco Giove.
Il pianeta più grande del Sistema solare è una sorgente radio formidabile. Il suo campo magnetico intrappola particelle cariche e produce emissioni attraverso processi legati alla magnetosfera. L’interazione con Io, una delle sue lune, genera fenomeni radio particolarmente intensi.
Gli astronomi cercano qualcosa di analogo attorno ad altre stelle.
Uno dei meccanismi più interessanti è il cyclotron maser, capace di produrre radiazione radio fortemente polarizzata quando elettroni energetici si muovono in un campo magnetico.
Questa è anche la ragione per cui captare onde radio da un esopianeta sarebbe molto più di una curiosità.
Dalla frequenza dell’emissione si possono ricavare informazioni sul campo magnetico dell’oggetto che l’ha prodotta. E misurare direttamente il magnetismo di un pianeta distante decine di anni luce è qualcosa di estremamente difficile con altre tecniche.
Nella pratica, però, compare subito un problema che nei resoconti più spettacolari viene spesso saltato: il radiotelescopio non vede sul monitor un piccolo puntino chiamato “pianeta”.
Riceve radiazione proveniente dalla direzione dell’intero sistema.
Separare la componente stellare da quella planetaria richiede osservazioni ripetute, polarizzazione, frequenza, periodicità e modelli fisici coerenti. Ed è proprio lì che iniziano le discussioni interessanti.
YZ Ceti b ha reso la storia ancora più intrigante
Tre anni dopo il caso Tau Boötis è arrivato un risultato diverso, forse ancora più suggestivo.
Nel 2023 Sebastian Pineda e Jackie Villadsen hanno pubblicato su Nature Astronomy osservazioni della stella YZ Ceti, situata a circa 12 anni luce dalla Terra e accompagnata da piccoli pianeti rocciosi.
Il protagonista è soprattutto YZ Ceti b.
Non è un gigante simile a Giove. È un pianeta di dimensioni confrontabili con quelle terrestri e compie un’orbita completa attorno alla propria stella in circa due giorni.
Con il Karl G. Jansky Very Large Array negli Stati Uniti sono stati osservati burst radio coerenti fra 2 e 4 GHz provenienti dal sistema. Due eventi si sono verificati in fasi orbitali simili di YZ Ceti b, un comportamento compatibile con l’ipotesi di un’interazione magnetica fra pianeta e stella.
Ed è qui che bisogna leggere bene il risultato.
Il segnale di YZ Ceti non arriva necessariamente dal pianeta
Questa è probabilmente la parte più controintuitiva.
Se l’interpretazione proposta dagli astronomi fosse corretta, YZ Ceti b potrebbe disturbare magneticamente l’ambiente della propria stella. L’interazione genererebbe onde di Alfvén e trasferirebbe energia verso la corona stellare, dove verrebbe prodotta l’emissione radio osservata.
Detto in modo meno tecnico: il pianeta potrebbe essere la causa del segnale, mentre la radioemissione che riceviamo sarebbe prodotta vicino alla stella.
È un po’ come riconoscere la presenza di qualcuno non perché sentiamo direttamente la sua voce, ma perché lo vediamo far suonare una campana.
Lo studio parla infatti di un sistema candidato per una star-planet interaction, non di una rilevazione radio definitivamente proveniente dalla superficie o dalla magnetosfera del pianeta.
Potrebbe essere la prima prova di un campo magnetico su un pianeta simile alla Terra?
Potrebbe, ma sarebbe prematuro presentarla così senza condizioni.
Il campo magnetico terrestre protegge l’atmosfera da una parte delle particelle energetiche provenienti dal Sole. Capire se pianeti rocciosi extrasolari possiedano magnetosfere è quindi un tassello molto interessante anche nello studio della loro evoluzione atmosferica.
YZ Ceti b, però, orbita estremamente vicino alla sua nana rossa e non viene indicato come una “seconda Terra” abitabile.
Il punto scientificamente interessante è un altro: l’interazione magnetica potrebbe offrire un metodo indiretto per misurare il campo magnetico di piccoli esopianeti, qualcosa che finora è rimasto estremamente difficile.
Gli stessi autori dello studio sono cauti. L’attività magnetica della stella potrebbe produrre burst radio anche senza l’intervento del pianeta. Per distinguere le due possibilità bisogna verificare che gli eventi continuino a presentarsi in relazione alla posizione orbitale di YZ Ceti b.
Ed è un dettaglio che conta parecchio.
Una coincidenza osservata due volte è interessante. Una periodicità che continua a ripetersi dopo molte orbite è un’altra cosa.
Perché confermare un segnale radio extrasolare è così difficile
Quando si lavora con segnali deboli, il primo nemico non è la mancanza di sensibilità. È capire che cosa si sta realmente osservando.
Le stelle, soprattutto le nane rosse magneticamente attive, producono flare ed emissioni radio proprie. Anche l’ambiente terrestre è pieno di interferenze. Poi ci sono rumore strumentale, propagazione e sorgenti radio di fondo.
Per considerare convincente l’origine planetaria servono diversi indizi che convergano: polarizzazione compatibile con il meccanismo previsto, frequenza coerente con il campo magnetico ipotizzato, ripetizione del fenomeno e soprattutto un legame riconoscibile con il periodo orbitale del pianeta.
È proprio quest’ultimo punto che può fare la differenza.
Se un burst compare più volte quando il pianeta attraversa una determinata configurazione magnetica rispetto alla stella, diventa molto più difficile liquidarlo come semplice attività stellare casuale.
Chi segue osservazioni astronomiche reali conosce bene questo tipo di situazione: la prima rilevazione interessante raramente è la fine della storia. Spesso è l’inizio di anni di verifiche.
Sono segnali di una civiltà extraterrestre?
No. Non c’è alcuna evidenza che le emissioni osservate da Tau Boötis o YZ Ceti abbiano un’origine tecnologica.
Questi segnali vengono studiati come fenomeni naturali prodotti da campi magnetici, plasma e particelle cariche.
Il termine “segnale radio alieno” crea facilmente un equivoco perché, nel linguaggio comune, “radio” fa pensare immediatamente a una trasmissione. In astronomia radio significa semplicemente radiazione elettromagnetica osservata in determinate bande di frequenza.
Giove emette onde radio. Il Sole emette onde radio. Le pulsar sono potenti sorgenti radio.
Nessuna di queste sta cercando di telefonarci.
Lo stesso ragionamento vale per gli esopianeti.
Che cosa cambierebbe con una conferma definitiva
Rilevare sistematicamente emissioni radio legate a esopianeti aprirebbe un canale completamente nuovo per studiarli.
Finora gran parte di ciò che sappiamo sui pianeti extrasolari arriva dai transiti, dalle variazioni della velocità radiale delle stelle, dalla spettroscopia atmosferica e, nei casi più favorevoli, dall’imaging diretto.
Le onde radio permetterebbero di aggiungere una proprietà difficile da raggiungere con questi metodi: il magnetismo.
Per un gigante gassoso potrebbe aiutarci a capire struttura interna e interazione con il vento stellare. Per un pianeta roccioso la questione diventa ancora più interessante, perché una magnetosfera può influire sull’evoluzione dell’atmosfera.
Questo non significa che “campo magnetico = pianeta abitabile”. È un salto logico che capita spesso di vedere e che conviene evitare. Venere, Marte e la Terra mostrano quanto l’evoluzione atmosferica dipenda da parecchi fattori contemporaneamente.
Il magnetismo è una tessera del puzzle, non la soluzione del puzzle.
Quanto siamo vicini ad ascoltare davvero un esopianeta?
Più vicini di vent’anni fa, ma non ancora al punto da poter compilare un catalogo di pianeti extrasolari rilevati direttamente via radio.
LOFAR ha dimostrato che le frequenze molto basse possono essere utilizzate per cercare emissioni compatibili con magnetosfere planetarie. Il caso Tau Boötis resta uno dei candidati storici più interessanti. Il progetto LOFAR stesso descrive quella misura come una rilevazione tentativa di emissione ciclotronica da un esopianeta.
YZ Ceti ha mostrato un’altra strada: cercare non necessariamente la radioemissione diretta del pianeta, ma l’impronta che il pianeta lascia sull’ambiente magnetico della stella.
Sono strategie diverse e non vanno confuse.
La prossima svolta arriverà probabilmente quando osservazioni indipendenti mostreranno segnali ripetuti esattamente dove e quando i modelli prevedono che debbano apparire.
A quel punto sarà molto più difficile parlare di coincidenza.
Domande frequenti
È stato davvero captato il primo segnale radio di un pianeta alieno?
Sono stati rilevati segnali candidati. Nel 2020 LOFAR ha osservato un’emissione compatibile con una possibile origine nel sistema di Tau Boötis b. Gli autori hanno però specificato che erano necessarie ulteriori osservazioni per confermarne definitivamente l’origine planetaria.
Il segnale radio contiene un messaggio extraterrestre?
No. Non sono state osservate informazioni codificate riconducibili a una tecnologia. Le emissioni vengono interpretate nel quadro di processi magnetici naturali, simili per alcuni aspetti ai fenomeni radio prodotti da Giove e dalla sua interazione con Io.
Da quanto lontano arrivano questi segnali?
Tau Boötis si trova a circa 51 anni luce dalla Terra. YZ Ceti, il sistema nel quale nel 2023 sono stati osservati interessanti burst radio associabili a un’interazione stella-pianeta, è molto più vicino: circa 12 anni luce.
YZ Ceti b possiede sicuramente un campo magnetico?
Non ancora. I burst osservati sono compatibili con modelli nei quali YZ Ceti b interagisce magneticamente con la propria stella, ma gli astronomi non possono escludere completamente che l’emissione sia dovuta alla normale attività magnetica stellare.
Perché le onde radio sono così utili per studiare gli esopianeti?
Perché alcune emissioni radio dipendono direttamente dall’intensità del campo magnetico che le genera. Riuscire ad associarle con sicurezza a un pianeta permetterebbe quindi di studiarne la magnetosfera, una proprietà molto difficile da misurare attraverso i normali transiti davanti alla stella.
Un nuovo modo di scoprire mondi lontani
Forse il risultato più affascinante non è aver “sentito” un pianeta a decine di anni luce, ma aver cominciato a intravedere il suo ambiente magnetico senza poterlo vedere direttamente.
I primi segnali sono ancora candidati e richiedono conferme. Se le osservazioni future chiuderanno il cerchio, la radioastronomia non ci dirà soltanto dove si trovano alcuni mondi lontani: inizierà a mostrarci che tipo di spazio li circonda.
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