По всей видимости, наша Галактика буквально кишит планетами-бродягами, гравитационно не связанными с какой-либо из звёзд. Как Земля, к примеру, связана с Солнцем. Польские астрономы из Астрономической обсерватории Варшавского университета предоставили первые доказательства существования таких небесных тел в Млечном Пути. В новой статье в Astrophysical Journal Letters западные учёные объявили об открытии самой маленькой из обнаруженных на сегодняшний день одиночных планет. Новый объект был открыт благодаря OGLE — 1,3-метровому телескопу, расположенному в обсерватории Лас Кампанас, в Чили.
Замеченное астрономами космическое тело обладает размерами Земли, однако в отличие от неё, свободно плавает и не вращается вокруг какой-то звезды. Проще говоря, у него нет привычной для нас гравитационной связи.
Такие «свободные» планеты практически не испускают специфических излучений и, по определению, не вращаются вокруг родительской звезды, поэтому их нельзя обнаружить с помощью традиционных методов астрофизического наблюдения.
Тем не менее планеты-странники можно разглядеть с помощью астрономического явления, называемого гравитационным микролинзированием, которое является плодом общей теории относительности Эйнштейна — массивный объект (линза) может отклонять свет яркого фонового объекта (источника). Для ясности: гравитационное линзирование действует как гигантское увеличительное стекло, которое искривляет и усиливает свет далёких звёзд.
Следите за развитием событий в нашем Телеграм-канале
В данном случае речь идёт об открытии самого кратковременного из когда-либо фиксируемых событий микролинзирования под названием OGLE-2016-BLG-1928, информирует международный агрегатор научных новостей eurekalert.org. Его время составило каких-то 42 минуты.
Из-за такой краткости для полноценной фиксации события потребовались даже срочные дополнительные наблюдения, предоставленные возможностями Корейской сети телескопов обнаружения микролинзирования (KMTNet). Проект KMTNet имеет в своём распоряжении сеть из трёх астроприборов — в Чили, Австралии и в Южной Африке.
Когда мы впервые заметили это событие, нам стало ясно, что оно вызвано чрезвычайно крошечным объектом, — рассказал доктор Радослав Полесски из Астрономической обсерватории Варшавского университета.
Модели этого события демонстрируют, что планета должна быть менее массивной, чем Земля. По предположениям специалистов, это мог быть объект с массой Марса (=0,107 земной/10,7 %). Более того, неизвестное космическое тело, вероятнее всего, — настоящая планета-сирота. Если бы эта «линза» вращалась вокруг некой звезды, мы бы обнаружили её более зримое присутствие на кривой блеска фиксируемого события. Более того, мы даже исключаем, что у планеты есть «своя» звезда в пределах 8 астрономических единиц (астрономическая единица — расстояние между Землёй и Солнцем), — отметил доктор Полесски.
Экзопланеты редко можно наблюдать напрямую. Обычно астрономы находят планеты, наблюдая за светом «звезды-хозяина». Например, если некая планета пересекает диск своего солнца, его наблюдаемая яркость периодически уменьшается на небольшую величину. Связано это с так называемыми транзитами тел.
Если массивный объект (звезда или планета) проходит между наземным наблюдателем и далёкой звездой-источником, его сила тяжести может отклонять и фокусировать свет от источника. Но наблюдатель может измерить кратковременное увеличение яркости звезды-источника. Шансы отсматривать микролинзирование чрезвычайно малы, потому что три объекта — источник, линза и наблюдатель — должны быть почти идеально «выровнены» в одну линию. Если бы мы наблюдали только одну звезду-источник, нам пришлось бы ждать почти миллион лет, чтобы увидеть источник, подвергающийся микролинзированию, — объяснил ведущий автор исследования, доктор Прземек Мроз.
К слову, гравитационное микролинзирование не зависит от яркости линзы, поэтому позволяет изучать тусклые или тёмные объекты, среди них и планеты. Продолжительность событий микролинзирования зависит от массы линзирующего объекта — чем менее массивна линза, тем короче событие микролинзирования. Большинство наблюдаемых событий, которые обычно длятся по несколько дней, вызваны именно звёздами, а приписываемые свободно плавающим планетам имеют продолжительность в несколько часов.
Несколько лет назад астрономы проекта OGLE предоставили первые свидетельства наличия большого количества планет-бродяг в нашем Млечном Пути. Однако недавно обнаруженная — самая маленькая из всех известных «свободных».
Наше открытие демонстрирует, что маломассивные свободно плавающие планеты вполне можно увидеть и описать с помощью наземных телескопов, — сказал руководитель проекта OGLE профессор Анджей Удальски.
Астрономы допускают, что такие планеты фактически сформировались в протопланетных дисках вокруг звёзд (как «обычные» планеты) и некогда были выброшены из своих родительских систем после гравитационного взаимодействия с другими небесными телами.
Теории образования планет предсказывают, что «выброшенные» планеты обычно должны быть меньше Земли. Таким образом, их изучение позволяет нам больше узнать о бурном прошлом довольно молодых планетных систем, таких как наша Солнечная.