Астрономы впервые смогли достоверно определить как массу, так и расстояние от Земли для так называемой «свободноплавающей» или «беглой» планеты — объекта, который не связан гравитацией с какой-либо звездой и бесцельно дрейфует по галактике. Впервые это стало возможным благодаря удачному сочетанию наблюдений с наземных телескопов и космического телескопа Gaia.
Планета, получившая каталожные обозначения KMT-2024-BLG-0792 и OGLE-2024-BLG-0516, была обнаружена методом гравитационного микролинзирования, когда ее гравитация на короткое время усилила свет фоновой звезды. Такое явление позволяет ученым измерять параметры объекта, проходящего перед светилом. Наблюдения велись почти перпендикулярно оси прецессии Gaia, что дало возможность измерить параллакс микролинзирования и точно вычислить расстояние до планеты.
Расчеты показали, что масса странницы составляет примерно 22 % от массы Юпитера, что сопоставимо или немного меньше массы Сатурна, а удалена он от нас примерно на 10 000 световых лет. Спектральный анализ показал, что звезда, на фоне которой произошло микролинзирование, является красным гигантом.
Ключ к происхождению планет-изгоев
Ранее у большинства свободноплавающих планет удавалось лишь оценить массу на основе статистических моделей, что оставляло заметные неопределенности. Новое исследование, опубликованное в международном научном журнале Science, меняет ситуацию и дает первый прямой измерительный результат, значительно укрепляя понимание природы подобных объектов.
До сих пор считалось, что большинство таких планет имеют массу ниже массы Юпитера и, вероятнее всего, были выброшены из своих родных систем в результате сложных гравитационных взаимодействий с другими планетами или звездами (особенно в кратных системах). Пробел в распределении так называемого «Эйнштейновского пустынного пространства» между массами планет и коричневых карликов подтверждает, что более массивные объекты вряд ли покидают свои звездные системы даже в экстремальных приливных условиях.
По мнению исследователей, результаты не только расширяют наше представление о разнообразии планетных систем, но и подчеркивают, насколько динамичны процессы формирования и эволюции планетных систем.
По оценкам астрономов, в Млечном Пути могут скрываться миллиарды планет-сирот. Возможно, их даже больше, чем звезд. Но они не излучают свет и значительно меньше звезд, что делает крайне сложным обнаружение и исследование таких объектов.
Метод гравитационного микролинзирования — один из немногих способов обнаруживать планеты-изгои
Ученые надеются, что будущие миссии, такие как космический телескоп Nancy Grace Roman, запланированный к запуску в ближайшие годы, позволят обнаружить сотни подобных планет и получить еще более детальные данные.
Подробнее о том, как планеты-изгои бороздят просторы Вселенной, читайте в материале Hi-Tech Mail.