Одинокие планеты

Обязательно ли планеты обращаются вокруг звёзд? Или они могут свободно обходиться без звёзд? Подобные вопросы астрономам будущего покажутся, по меньшей мере, неуместными. Ведь из результатов труда, опубликованного в журнале «Nature», прямо следует, что на Млечном пути исследователи открыли поразительно большое число планет, не имеющих центральной звезды. По подсчётам авторов работы, таких одиноких планет в нашей родной галактике существенно больше, чем звёзд.

На след таких объектов вышли астрономы из разных стран, работающие в двух коллективах — «Microlensing Observations» в «Astrophysics Collaboration» (МОА) и «Optical Gravitational Lensing Experiment Collaboration» (OGLE), которые занимаются поиском неизвестных объектов в космическом пространстве методом гравитационного линзирования. Астрономы из проекта МОА в течение двух лет наблюдали светимость 50 миллионов звёзд в центральной части Млечного пути, причём каждую звезду они наблюдали, по меньшей мере, один раз в час.

Если на фоне одной из далёких звёзд проходит другой объект — звезда или экзопланета — благодаря своей силе гравитации он действует, как линза. Гравитационная линза, то есть массивное тело, искривляет направление распространения излучения объекта, находящегося за ним. Это приводит к тому, что звезда позади проходящего объекта начинает мерцать. Астрономы называют это эффектом гравитационной линзы. На основании изменений светимости — гравитационного линзирования — астрономы делают выводы о массе объекта позади линзы. Кроме того, чем короче периоды мерцания, тем меньше масса линзы.

ТРУДНОСТИ ОБНАРУЖЕНИЯ

Астрономы наблюдали в общей сложности 474 проявления микролинзирования. В десяти случаях период изменения светимости составлял почти два дня. Исследователи полагают, что на фоне звезды проходила экзопланета с массой, примерно равной массе Юпитера. Возможность других причин возникновения эффекта гравитационной линзы авторы работы, по их словам, последовательно исключили. Данные рабочей группы OGLE подтверждают большую часть результатов, полученных коллегами.

Десять астрономических открытий, сделанных в течение двухлетних наблюдений за пятьюдесятью звёздами, могут показаться крайне незначительным итогом. Но астрономы рассматривают это дело несколько иначе: в конце концов, они нашли гораздо больше, чем ожидали от работы над проектом. «Вероятность наблюдать микролинзирование очень мала, ведь экзопланета должна пройти в тот момент, когда объект находится между земным наблюдателем и звездой», — объясняет не участвовавший в проекте немецкий астрофизик профессор Йоахим Вамбсганс, сотрудник Астрономического центра Гейдельбергского университета.

На основании многочисленных наблюдений учёные сделали вывод, что одиноких планет на Млечном пути в 1,8 раз больше, чем обычных звёзд.

Десять обнаруженных экзопланет удалены от звезды, по меньшей мере, на десять астрономических единиц (АЕ — астрономическая единица соответствует расстоянию от Земли до Солнца). Планеты могут обращаться вокруг звезды на гораздо более удалённых орбитах. Орбита Нептуна удалена от солнца на 30 астрономических единиц. Однако прежние наблюдения показали, что не все звёзды имеют при себе такие далёкие планеты. На этом основании исследователи заключили, что только четверть из вновь открытых экзопланет имеют свои центральные светила. Остальные планеты свободно летят по Млечному пути. До сих пор предполагалось, что такие планеты имеются только в звёздных скоплениях, в которых много очень молодых звёзд, и эти планеты исключительно массивные.

ВЫБРОШЕННЫЕ С ОРБИТЫ

Учёные уже предложили три теории, объясняющие происхождение одиноких планет. Некоторые планеты могут обращаться вокруг звезды на близких друг к другу орбитах. При этом их силы гравитации взаимодействуют. «Одна из близких планет может вытолкнуть соседку с орбиты», — говорит профессор Вамбсганс. -Таким способом небесные тела, возможно, окончательно покидают свою звезду, преодолев её силу гравитации. Мы не подозревали, что это происходит так часто».

Название нового класса небесных тел пока точно не установлено, поскольку исследователи ещё не пришли к согласию в этом вопросе. Можно ли их вообще считать планетами? Или их следует назвать «серыми карликами»? Предлагают даже именовать их «объектами, которые были планетами». Профессор Вамбсганс подходит к этому вопросу прагматично: «Я полагаю, что определение «свободно летящие планеты» — ясно и понятно».