Открытие «блуждающей планеты» земных размеров

Команда астрономов объявляет, что обнаружила странствующую планету земного или даже марсианского размера. Такой одинокий мир обнаружен впервые.

На сегодняшний день мы обнаружили более 4000 экзопланет. Есть все: большие, маленькие, скалистые, газовые, очень горячие миры и, наоборот, очень холодные объекты. Тем не менее все эти планеты (или почти) имеют по крайней мере одну общую черту: они вращаются вокруг звезды.

Однако во Вселенной есть и другие, более уединенные миры, не связанные ни с одной звездой. Их называют «блуждающими планетами».

Несколько лет назад польские астрономы из Варшавского университета предоставили первые доказательства существования подобных объектов в нашей галактике. Как правило, это довольно массивные объекты. Сегодня та же команда объявляет об обнаружении нового блуждающего мира, на этот раз земного размера. Это первое исследование, подробности которого опубликованы в "The Astrophysical Journal Letters".

Эффект гравитационной микролинзы

Чтобы найти экзопланету, астрономы обычно полагаются на два метода. Первая, радиальная скорость, используется для определения гравитационного эффекта планеты на ее звезду. Второй, транзитный, позволяет нам обнаружить малейшее снижение светимости звезды, указывающее на прохождение планеты в нашем поле зрения. Эти два метода, как вы поняли, подразумевают наличие звезды.

Блуждающие планеты по определению одиноки, поэтому эти методы здесь бесполезны. Однако их можно заметить благодаря другому астрономическому явлению, называемому гравитационной микролинзой.

Общая теория относительности Эйнштейна подразумевает, что кривизна пространства-времени изменяется гравитационной силой, создаваемой массивными объектами.

Гравитационная линза возникает из-за присутствия очень массивного небесного тела (например, галактики), расположенного между наблюдателем (Землей) и удаленным источником света. Это очень массивное небесное тело имеет вокруг себя сильное гравитационное поле и отклоняет световые лучи от объекта на заднем плане, искажая и увеличивая изображения, которые наблюдатель получит в прямой видимости. Именно благодаря этому методу мы можем получить доступ к очень далеким и, следовательно, очень старым объектам.

Конкретно говоря, микролинза основана на том же принципе, но в меньшем масштабе. На этот раз речь идет о выравнивании двух звезд. В этом случае, когда планета близко расположена к звезде, которая находится дальше от нас, свет последней будет слегка усиливаться, когда она движется на уровне планеты. Благодаря этому эффекту "микролинзы" мы можем не только определить наличие планеты, но и оценить ее размеры.

Первый блуждающий объект размером с Землю

Кроме того, чтобы попытаться обнаружить эти одинокие миры, исследователи должны исследовать свет миллионов звезд в поисках этих небольших гравитационных эффектов. Во главе с командой Варшавского Университета исследование OGLE (OGLE, буквально Оптический Эксперимент по Гравитационному Линзированию) проводит один такой эксперимент. В рамках этой работы исследователи регулярно направляют один из телескопов обсерватории Лас-Кампанас в Чили в центральные районы галактики.

Недавно они заметили новый эффект микролинзы, самый слабый из когда-либо зафиксированных. Это свидетельствует о малом размере объекта. По их расчетам, этот блуждающий объект действительно был бы менее массивным, чем Земля, которая в мире планет остается небольшим калибром.

Немногочисленные блуждающие планеты, обнаруженные до сих пор, были обнаружены с помощью наземных телескопов. Однако, телескоп "Нэнси Грейс Роман" может вскоре все это изменить. Запущенный в 2025году, этот будущий инструмент будет иметь возможность обнаруживать эффекты микролинзирования с непревзойденной чувствительностью.

Эта будущая работа могла бы позволить нам тогда понять, почему и как эти миры оказались одинокими в своей истории. Астрономы подозревают, что эти планеты фактически образовались в протопланетных дисках вокруг звезд (как "обычные" планеты), прежде чем были выброшены из своих материнских систем, заплатив цену за гравитационное взаимодействие с другими объектами.