Ученые впервые смогли точно измерить расстояние до одиночной планеты-сироты и оценить ее массу, что приближает нас к разгадке загадки межзвездных скитальцев.
Астрономы впервые смогли с высокой точностью определить как массу, так и расстояние от Земли для так называемой «свободноплавающей» или «беглой» планеты — объекта, который не связан гравитацией с какой-либо звездой и бесцельно перемещается по галактике. Это стало возможным благодаря удачному сочетанию наблюдений с наземных телескопов и космического телескопа Gaia.
Планета, получившая каталожные обозначения KMT-2024-BLG-0792 и OGLE-2024-BLG-0516, была обнаружена методом гравитационного микролинзирования, когда ее гравитация на короткое время усилила свет фоновой звезды. Данное явление позволяет ученым измерять параметры объекта, который проходит перед светилом. Наблюдения проводились почти перпендикулярно оси прецессии Gaia, что дало возможность измерить параллакс микролинзирования и точно определить расстояние до планеты.
Расчеты показали, что масса планеты составляет примерно 22 % от массы Юпитера, что сопоставимо или немного меньше массы Сатурна, а удалена она от нас приблизительно на 10 000 световых лет. Спектральный анализ подтвердил, что звезда, на фоне которой произошло микролинзирование, является красным гигантом.
Ключ к происхождению планет-изгоев
Ранее для большинства свободноплавающих планет удавалось только приблизительно оценить массу на основе статистических моделей, что оставляло значительные неопределенности. Новое исследование, опубликованное в международном научном журнале Science, меняет ситуацию и предоставляет первый прямой измерительный результат, значительно уточняя понимание природы подобных объектов.
Ранее считалось, что большинство таких планет имеют массу ниже массы Юпитера и, скорее всего, были выброшены из своих родных систем в результате сложных гравитационных взаимодействий с другими планетами или звездами (особенно в кратных системах). Пробел в распределении так называемого «Эйнштейновского пустынного пространства» между массами планет и коричневых карликов подтверждает, что более массивные объекты вряд ли покидают свои звездные системы даже в экстремальных приливных условиях.
По мнению исследователей, полученные данные не только расширяют наше представление о разнообразии планетных систем, но и подчеркивают динамичность процессов формирования и эволюции планетных систем.
По оценкам астрономов, в Млечном Пути могут находиться миллиарды планет-сирот. Возможно, их даже больше, чем звезд. Однако они не излучают свет и значительно меньше звезд, что делает их обнаружение и изучение крайне сложным.
Метод гравитационного микролинзирования — один из немногих способов выявления планет-изгоев.
Ученые надеются, что будущие миссии, такие как космический телескоп Nancy Grace Roman, запланированный к запуску в ближайшие годы, позволят обнаружить сотни подобных планет и получить еще более детальные данные.