Художественное видение недавно найденной планеты сироты CFBDSIR2149, удаленной от Земли всего на 100 световых лет.
Новое исследование предполагает, что в нашей галактике Млечный Путь больше свободно плавающих планет, не связанных ни с одной звездой. Ожидается, что новый космический телескоп NASA «Нэнси Грейс» начнет находить сотни из них.
В нашей галактике Млечный Путь насчитывается от 100 до 400 миллиардов звезд. Ученые теперь говорят, что может быть столько же или больше экзопланет или планет, которые вращаются вокруг этих далеких звезд. Это невероятно, но просто задумайтесь!
Исследователи из Университета штата Огайо только что объявили о новом исследовании. Они предполагают, что в Млечном Пути может быть больше свободно плавающих планет-изгоев - планет, не вращающихся вокруг какой-либо звезды, чем самих звезд!
Иллюстрация планеты-изгой, плавающей в космосе между звездами.
По словам этих ученых, предстоящая миссия NASA и космический телескоп Нэнси Грейс, должны будут в состоянии обнаружить сотни или более таких планет-изгоев. Астроном Самсон Джонсон из штата Огайо, ведущий автор исследования, прокомментировал:
«Это дает нам возможность заглянуть в другие миры. Представьте себе нашу маленькую каменистую планету, просто свободно плавающую в космосе». «Когда наш взгляд на Вселенную расширился, мы поняли, что наша Солнечная система может быть необычной. И миссия поможет нам узнать больше о том, как мы вписываемся в космическую схему вещей, изучая планеты-изгои».
Такие кочевники называются свободно плавающими объектами с планетной массой (FFP) и имеют массы, подобные планетам, вращающимся вокруг звезд. Ученые еще не знают, как они стали космическими странниками, не привязанными ни к каким звездам, но возможно, что когда-то они были частью обычных солнечных систем и каким-то образом вырвались из-под тяготения своих звезд. Миссия NASA должна будет в состоянии дать больше подсказок и дать лучшее представление о том, сколько их существует. По словам Скотта Гауди из штата Огайо, соавтора статьи:
«Вселенная может быть кишит планетами-изгоями, а мы даже не подозреваем об этом. Мы никогда бы не узнали об этом, если бы не провели тщательное исследование с помощью космического микролинзирования».
Если ученые смогут начать переписывать количество таких объектов, то это поможет им выяснить, как они образовались. Формируются ли они вокруг звезд, как другие планеты, а затем выбрасываются из этих планетных систем? Или они образуются из газа и пыли независимо от звезд? Также считается, что выброс планет из их родных солнечных систем может быть обычным явлением в более плотных звездных скоплениях, поскольку частые встречи между звездами в подобных скоплениях делают планетные системы нестабильными.
Анимация, изображающая, как гравитационное микролинзирование может обнаруживать планеты-изгои. Когда невидимая планета-изгой проходит перед более далекой звездой с нашей точки зрения, свет от звезды изгибается, проходя через искривленное пространство-время вокруг планеты. Планета действует как космическое увеличительное стекло, усиливая яркость звезды на заднем плане. Изображение предоставлено NASA.
Телескоп будет проверять различные теории и модели, чтобы увидеть, какие из них лучше всего подходят для объяснения этих загадочных миров.
Ожидается, что он будет в 10 раз более чувствительным при обнаружении этих объектов, чем предыдущие поиски. Телескоп сосредоточится на поиске объектов между нашим Солнцем и центром галактики. В общей сложности этот поиск будет охватывать около 24 000 световых лет.
В прошлом году другое исследование показало, что в нашей галактике может быть 50 миллиардов таких планет-кочевников. На данный момент обнаружено около дюжины подтвержденных планет-изгоев, и в прошлом году было объявлено о двух из них: OGLE-2012-BLG-1323 и OGLE-2017-BLG-0560. Масса первого оценивается между Землей и Нептуном, а масса другого - между Юпитером и коричневым карликом.
Экзопланеты, вращающиеся вокруг звезд, бывает трудно обнаружить, а экзопланеты-изгои - еще труднее.
Как телескоп их найдет?
Он будет использовать технику, называемую гравитационным линзированием, которая полагается на гравитацию звезд и планет, чтобы изгибать и увеличивать свет, исходящий от звезд, которые проходят позади них, с точки зрения телескопа. Этот метод позволяет находить экзопланеты на расстоянии тысяч световых лет от Земли и основан на общей теории относительности Альберта Эйнштейна. По словам соавтора Мэтью Пенни из Университета штата Луизиана в Батон-Руж:
«Сигнал микролинзирования с планеты-изгоя длится всего от нескольких часов до пары дней, а затем исчезает навсегда. Это затрудняет их наблюдение с Земли даже с помощью нескольких телескопов. Телескоп меняет правила игры в поисках планет-изгоев».
Впечатление художника от нового космического телескопа Нэнси Грейс Роман, запуск которого ожидается в середине 2020-х годов.
Конечно, другой вопрос - могут ли планеты-изгои поддерживать жизнь. Джонсон сказал, что это маловероятно, поскольку у них нет звезд для тепла и энергии. Вероятно, им было бы очень холодно, потому что у них нет звезды.
Если астрономы смогут понять как появились планеты-изгои, то они смогут выяснить, что делает их такими уникальными, а также лучше понять, как формируются регулярные планетные системы. Джонсон сказал:
«Если мы найдем много маломассивных планет-изгоев, мы узнаем, что, когда звезды образуют планеты, они, вероятно, выбрасывают в галактику кучу других веществ. Это поможет нам понять, как формируются планеты в целом».
Планеты-изгои - загадочные объекты. По сути это планеты, какими мы их знаем, но без звезд. И их может быть намного больше, чем когда-либо считалось возможным.