Используя наблюдения и архивные данные наземных и космических обсерваторий, астрономы обнаружили не менее 70 новых свободно обращающихся планет — тех, которые путешествуют в космосе без звезды-хозяина — в близлежащем регионе Млечного Пути. Это самая большая выборка таких планет, обнаруженных в одной группе, и почти вдвое превышает количество известных планет этого типа.
Ученые обнаружили группу свободных планет — планет, которые не вращаются вокруг звезды — в близлежащем регионе Млечного Пути , известном как звездная ассоциация OB Верхнего Скорпиона . По крайней мере 70, а возможно, и 170 планет размером с Юпитер были обнаружены путем анализа данных более чем 20-летнего наблюдения. Первые свободно обращающиеся планеты были обнаружены в 1990-х годах, но недавние открытия почти удвоили общее количество известных планет.
В новом исследовании астрономы использовали наблюдения и архивные данные различных наземных и космических телескопов, в том числе от Европейской южной обсерватории (ESO): Очень большой телескоп (VLT), обзорный астрономический телескоп видимого и инфракрасного диапазона (VISTA), обзорный телескоп VLT (VST) и 2,2-метровый телескоп MPG/ESO; спутник Gaia Европейского космического агентства; Инструмент NEWFIRM, который работал, среди прочего на 4-метровом телескопе Межамериканской обсерватории Серро-Тололо; Телескоп Subaru и другие.
«Сокровища, доступные в архивных данных NOIRLab, сыграли ключевую роль в этом исследовании », — говорит Эрве Буи, астроном Лаборатории астрофизики в Бордо и руководитель исследовательского проекта. Нам нужны были широкоугольные и очень глубокие изображения как в оптическом, так и в ближнем инфракрасном свете , охватывающие длительный период времени. Таким образом, Dark Energy Camera и NEWFIRM были очень привлекательны для нашего проекта, поскольку они являются одними из самых чувствительных широкоугольных камер в мире.
Планеты свободной формы находятся в ассоциации OB Верхнего Скорпиона, которая находится на расстоянии 420 световых лет от Земли . В этом регионе находятся некоторые из самых известных туманностей , в том числе туманность Ро Змееносца , туманность Трубка , Барнард 68 и Угольный Мешок .
Свободно плавающие планеты были обнаружены в основном благодаря исследованиям гравитационного микролинзирования , в ходе которых астрономы наблюдают кратковременное случайное выравнивание между планетой и фоновой звездой. Однако микролинзирование происходит только один раз, а значит, дальнейшие наблюдения невозможны.
Однако новые планеты были открыты другим методом. Поскольку они находятся далеко от освещающих их звезд, их обычно не фотографируют. Однако Нурия Мирет-Ройг из Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux, Университета Бордо во Франции, первый автор статьи , и ее команда воспользовались тем фактом, что спустя несколько миллиардов лет после своего образования эти планеты все еще горячие. достаточно, чтобы светиться, что делает их видимыми для чувствительных камер на больших телескопах. Команда Мирет-Ройг использовала 80 000 наблюдений для измерения света от всех членов ассоциации в широком диапазоне оптических и ближних инфракрасных длин волн и объединила их с измерениями их движения в небе.
Мы измерили крошечные движения, цвет и яркость десятков миллионов источников на большой площади неба , — объясняет Мирет-Ройг. Эти измерения позволили надежно выявить самые слабые объекты в регионе.
Открытие также проливает свет на происхождение свободных планет. Некоторые ученые считают, что эти планеты могли образоваться в результате коллапса облака газа , слишком маленького для образования звезды, или что они могли быть выброшены из родительской системы. Однако, какой из этих механизмов является истинным, остается неизвестным.
Модель выброса предполагает, что свободных планет размером с Землю может быть даже больше. Свободные планеты с массой Юпитера сложнее всего сбросить, а это означает, что по Галактике может быть даже больше свободных планет с массой Земли , говорит Мирет-Ройг.
Ожидается, что обсерватория Веры Рубин и Чрезвычайно большой телескоп (ELT) найдут гораздо больше свободных планет, когда начнут свою исследовательскую деятельность в этом десятилетии.