Филтриране на шума и суровата реалност на данните
Всеки, който е прекарал поне няколко години в пресмятане на спектрални плътности или в пресяване на сурови масиви от радиотелескопи, знае колко лесно ентусиазмът на асистентите се сблъсква с фундаменталните ограничения на апаратурата. Новината, че е регистриран директен радиосигнал от екзопланетата Бета Живописец b, бързо обиколи медийните канали, преобразена в драматични заглавия. Ако обаче се оголи прес съобщението до чистите му инженерни параметри, картината се оказва доста по-земна, суховата и поради това — далеч по-интересна.
Системата Бета Живописец е добре известна в архивите. Тя е млада, едва на около 20 милиона години, заобиколена от масивен прахов диск и разположена на относително близко разстояние от 63 светлинни години. Самата екзопланета Бета Живописец b е газов гигант с маса около десет пъти тази на Юпитер. Досега опитите да се улови радиоизлъчване от подобни обекти винаги са потъвали в радиационния фонов шум на родителската звезда. Звездата излъчва толкова интензивно, че да извадиш от нейния спектър слабия планетарен сигнал е все едно да се опитваш да чуеш жуженето на комар до работещ реактивен двигател.
Учените от Центъра за астрофизика Харвард-Смитсониън и Университета на Орегон не са направили магия, а са приложили строга, тежка методология за обработка на сигналите. Използвана е интерферометричната решетка MeerKAT, разположена в пустинята Кару в Южна Африка — съоръжение от 64 отделни чинии, чието задвижване и калибрация изискват огромни ресурси и прецизност. За да изолират излъчването, астрономите са използвали фонови свръхсветли ядра на далечни галактики (квазари) като твърди референтни точки за пространствена калибрация. В продължение на десетки часове наблюдения, чрез триангулация и елиминиране на звездната плазма, фазовият шум е бил премахнат до ниво, при което в данните е останал само един променлив, силно поляризиран компонент.
Това излъчване не е съобщение, нито е органично по произход. Физиката зад него е добре известна от лабораториите и от наблюденията над Юпитер и Земята: електронно-циклотронна мазерна нестабилност. В същността си това е процес, при който високоенергийни заредени частици от звездния вятър навлизат в магнитното поле на планетата, спирализират около силните силови линии и излъчват кохерентни радиовълни в момента, в който се сблъскват с горните слоеве на атмосферата.
