Блуждающие в бескрайних просторах Вселенной молодые планеты-сироты способны образовывать вокруг себя протопланетные диски и создавать дочерние системы. Однако шансы на то, чтобы такие космические бродяги стали обитаемыми мирами, крайне малы.
Недавнее исследование, проведенное Университетом Сент-Эндрюса, показало, что гигантские свободные планеты имеют возможность создавать собственные мини-планетные системы без участия родительской звезды. Результаты работы были опубликованы на сервере препринтов arXiv.
С использованием данных космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) авторы исследовали молодые изолированные объекты, масса которых в 5-10 раз превышает массу Юпитера. Эти объекты сопоставимы по своим характеристикам с планетами-гигантами, но, в отличие от них, не находятся на орбите вокруг звезды, а свободно перемещаются в космосе. Такие объекты именуют планетами-изгоями, планетами-сиротами и т. д.
Их наблюдение затруднено, так как они очень тусклые и излучают в основном в инфракрасном диапазоне. Тем не менее, их изучение может предоставить ключ к разрешению актуальных вопросов астрофизики. Текущие исследования показывают, что это объекты с минимальной массой, способные формироваться аналогично звездам в результате коллапса огромных газовых облаков. Однако ряд ученых не считает такие объекты планетарными, предлагая классифицировать их как субкоричневые карлики.
В отличие от звезд, они не накапливают достаточную массу, чтобы в их ядрах начинались термоядерные реакции. Теоретически возможно, что некоторые из планет-изгоев формируются «штатно» из протопланетных дисков вокруг звезды, а затем выбрасываются в космос в результате мощных приливных сил (например, под воздействием звезды-соседа или нескольких массивных и крайне недоброжелательных братьев-сестер по планетной системе).
Исследователи из Школы физики и астрономии совместно с коллегами из разных стран наблюдали за восемью молодыми межзвездными объектами в галактике Млечный Путь. Они использовали два прибора на борту «Джеймса Уэбба», самого крупного из когда-либо созданных космических телескопов, оснащенного очень чувствительными инфракрасными детекторами. Были проанализированы детализированные спектроскопические данные по этим космическим бродягам. Наблюдения проводились с августа по октябрь 2024 года.
Новое исследование детально охарактеризует эти объекты и подтверждает, что их массы приблизительно равны массе Юпитера. Шесть из них демонстрируют избыточное инфракрасное излучение, вызванное скоплением горячей пыли в непосредственной близости от планетарного тела. Это типичный признак протопланетных дисков, плоских структур, где происходят процессы рождения дочерних тел.