Международная группа астрономов с помощью данных, собранных космическим телескопом "Кеплер", обнаружила четыре ранее неизвестные свободные планеты, то есть те, которые не связаны гравитацией ни с одной звездой.
Свободные планеты, также известные как одиночные планеты, - это планеты, гравитационно не связанные с какой-либо звездой. Они изолированы и свободно движутся в космосе. Возможно, что раньше они были частью какой-то планетной системы, из которой они были выброшены в результате взаимодействия между протопланетами на ранних стадиях формирования планетной системы. Хотя, как признают специалисты, существует множество других механизмов, которые могут к этому привести.
Это один из самых загадочных астрономических объектов. Поскольку они путешествуют в одиночку через бескрайние просторы космоса и не вращаются вокруг звезд, их очень трудно обнаружить. Лучшим методом для этого является гравитационное микролинзирование, основанное на общей теории относительности Альберта Эйнштейна.
Исследование международной группы было опубликовано в "Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества" (DOI: 10.1093 / mnras / stab1377).
Гравитационное микролинзирование
Согласно Общей теории относительности (ОТО), явление микролинзирования возникает, когда свет от удаленного источника отклоняется более близким объектом, называемым линзой. Масса линзы искривляет пространство вокруг нее, из-за чего световые лучи изгибаются, и в результате источник становится ярче. Другими словами, гравитационное микролинзирование происходит, когда сила тяжести объектов изгибается и усиливает свет от более далеких звезд, когда источник излучения, линзирующий объект и наблюдатель на Земле выровнены. Если линза - звезда, то эффект длится от нескольких до даже около ста дней, а если линза - планета - от нескольких часов до нескольких дней.
Гравитационное микролинзирование - очень редкое явление. Оно вызывается только одной из миллиона звезд, а свободные планеты производят менее одного процента микролинз. Следовательно, чтобы обнаружить это явление, нужно постоянно наблюдать множество звезд, например, плотные звездные поля.
Четыре новых свободных планеты
Доселе неизвестные свободные планеты были обнаружены благодаря данным, собранным в 2016 году космическим телескопом "Кеплер". Более двух месяцев спутник наблюдал за центральной выпуклостью Млечного Пути, делая снимки области, содержащей миллионы звезд, каждые 30 минут. Благодаря этой работе исследователи обнаружили 22 явления короткого микролинзирования. Они также были обнаружены наземными телескопами групп OGLE и KMTNet. Группа OGLE из Астрономической обсерватории Варшавского университета - под руководством проф. Анджея Удальского - почти 30 лет изучает явления гравитационного микролинзирования с помощью телескопа обсерватории Лас Кампанас в Чили.
Однако наблюдения с помощью наземных телескопов имеют недостаток - необходимо учитывать влияние погоды. Также нельзя проводить исследования днем. Эти ограничения не влияют на наблюдения, проводимые спутниковыми телескопами, такими как космический телескоп "Кеплер", который, помимо 22 явлений микролинзирования, также видимых с Земли, обнаружил еще четыре очень коротких явления, которые, скорее всего, были вызваны свободными планетами.
Космический телескоп "Кеплер" завершил свою миссию, но собранные им данные будут анализироваться еще долгое время. Кроме того, сам телескоп не был разработан для обнаружения планет с помощью гравитационного микролинзирования или для наблюдения за плотными областями звезд. Однако, несмотря на это, обсерватория предоставила бесценные данные, в которых исследователи то и дело находят неизвестные объекты. Хотя анализ данных оказался не самым простым.
Это все равно, что пытаться увидеть светлячка в свете фар автомобилей на шоссе и использовать для этого камеру смартфона, - признал д-р Иэн Макдональд из Открытого университета Великобритании, руководивший исследованием.
Будущие исследования
Римский космический телескоп Нэнси Грейс (NGRST), который NASA должно запустить через несколько лет, будет намного лучше приспособлен для поиска свободных планет. Ученые утверждают, что благодаря ему можно будет найти сотни планет, одиноко блуждающих в космосе. Их идентификация поможет ученым оценить общее количество похожих одиноких объектов в нашей галактике.
Д-р Радослав Полески в настоящее время участвует в планировании поиска микролинз, который будет выполняться NGRST.
Этот телескоп станет прорывом в изучении свободных планет, потому что он позволит нам обнаруживать объекты с гораздо меньшими массами, чем это возможно сейчас, - говорит астроном. - Надеюсь, что вместе с Римским космическим телескопом спутник "Евклид", подготовленный Европейским космическим агентством, также будет вести наблюдения. Сочетание их возможностей наблюдения позволило бы напрямую измерить массы многих свободных планет и, таким образом, лучше понять свойства этих необычных объектов, - объясняет доктор Полески.
Источник: Варшавский университет
