Обнаружена планета-странник, несущаяся сквозь нашу галактику

Небольшую планету-странника – свободно путешествующий булыжник без звезды – можно было заметить только в течение тех 42 минут, пока она проходила перед одной из звёзд

Астрономы обнаружили планету-странника, лишённую своей звезды, и несущуюся сквозь нашу галактику. По подсчётам учёных её масса сравнима с массой Марса – и это самая маленькая из всех подобных планет, обнаруженных на сегодня. Наблюдать её можно было только косвенно – при помощи т.н. гравитационного микролинзирования, технологии, которую часто используют для поиска экзопланет.

Впервые о существовании планет без звёзд, свободно перемещающихся по галактике, сообщили по результатом польского оптического эксперимента по гравитационному линзированию (Optical Gravitational Lensing Experiment, OGLE) в 2011 году. Но недавно обнаруженная планета стала самой мелкой из найденных – измеримый сигнал, связанный с ней, продлился всего 42 минуты. Сообщение об открытии опубликовали в журнале Astrophysical Journal Letters.

“Это самое краткое микролинзирование из всех обнаруженных, и, следовательно, самая мелкая планета, найденная таким методом”, – сказал Пшемек Мруз, первый автор работы, постдок из Калифорнийского технологического института. “Это очень здорово, поскольку это ведь совсем небольшой камушек”.

Для открытия обычной экзопланеты обычно нужно наблюдать за звездой, вокруг которой она движется. О существовании планеты можно сделать вывод по изменению количества испускаемого звездой света. Но у планет-сирот нет под рукой источника света, поэтому астрономы использовали другой метод, работающий в рамках теории относительности Эйнштейна: гравитационное микролинзирование.

Планеты посредством гравитационного поля искривляют окружающую их ткань пространства-времени. Когда Земля, экзопланета и звезда выстраиваются в прямую, экзопланета между Землёй и звездой играет роль увеличительного стекла, из-за чего звезда кажется ярче. Промежуток времени, в течение которого три этих объекта остаются на одной линии, зависит, в том числе, от массы экзопланеты, поэтому этот параметр можно оценить по длительности сигнала.

В такую идеальную линию упомянутые небесные тела выстраиваются чрезвычайно редко. Однако OGLE при помощи гравитационного микролинзирования уже множество раз находил планеты-сироты. Следовательно, сказал Мруз, подобных планет в галактике может быть так же много, как и звёзд.

Эксперимент OGLE запустили в 1992 году для поиска тёмной материи посредством микролинзирования. Но в последнее десятилетие, по словам Мруза, он занимается поиском планет-сирот. Из-за пандемии телескоп OGLE, находящийся в Чили, не делал регулярных наблюдений. Поэтому Мруз с коллегами решили изучить архивные данные, чтобы найти там чрезвычайно короткие сигналы микролинзирования.

В июле они наткнулись на 42-минутное наблюдение, произошедшее в 2016 году. Они сравнили эти данные с данными корейского телескопа, который случайно наблюдал за той же частью неба в ту же ночь, и подтвердили, что этот сигнал был не просто каким-то случайным отклонением в показаниях приборов. Масса найденной ими планеты находится в промежутке между массами Марса и Земли. Планета точно не могла обращаться вокруг ни одной звезды, находящейся к ней ближе, чем 8 а.е. (для сравнения, от Сатурна до Солнца 9,5 а.е.). Конечно, проверить, что эта планета не вращается вокруг ни одной из наблюдаемых звёзд, будет очень сложно, сказал Мруз. Ведь для этого потребуются годы наблюдений за ней, чтобы увидеть, как она совершает хотя бы один оборот вокруг звезды, учитывая, что расстояние до неё должно быть таким большим.

Учёные считают, что причиной появления таких планет-сирот могут служит несколько процессов. Они могут появляться при гравитационном схлопывании газовых облаков, или же их может выбросить с орбиты вокруг звезды. К примеру, через несколько миллиардов лет наше Солнце потеряет массу, и его гравитационное притяжение ослабнет настолько, что Уран с Нептуном сойдут с орбит и улетят в глубокий космос.

Мруз сказал, что они с коллегами продолжают анализировать архивные данные и искать ещё менее крупные планеты-сироты.

“Мне кажется интересной концепция свободной планеты, перемещающейся по галактике без звезды”, – сказал он. “Меня всегда поражало, что благодаря теории Эйнштейна мы можем обнаруживать такие крохотные камушки, движущиеся в пространстве. Это очень круто”.

Источник

 940 total views,  2 views today