По нашей галактике бродят триллионы планет-изгоев земной или меньшей массы, показало новое исследование
Гравитационные аномалии в Млечном Пути указывают на то, что количество планет-изгоев — одиноких странников, не привязанных ни к одной звезде, — может в 20 раз превышать численность всех звезд галактики. Новое исследование, основанное на девятилетнем цикле наблюдений, не только подтверждает существование второго кандидата в такие объекты земной массы, но и кардинально меняет прогнозы для будущих космических миссий. Если ранее астрономы ожидали обнаружить около 50 подобных миров с помощью телескопа имени Нэнси Грейс Роман, то теперь речь идет о 400 и более.
Невидимые странники: как гравитация выдает присутствие планет-изгоев
Прямое наблюдение таких объектов невозможно: они лишены собственного свечения и путешествуют в абсолютной темноте межзвездного пространства. Единственный способ их засечь — эффект гравитационного микролинзирования. Когда массивное тело, например планета-изгой, проходит между наблюдателем на Земле и далекой фоновой звездой, его гравитация искривляет пространство-время. Это приводит к кратковременному, но заметному увеличению яркости звезды. Именно такие флуктуации, зафиксированные в ходе программы наблюдений обсерватории Университета Маунт-Джон в Новой Зеландии, позволили ученым из NASA и Университета Осаки сделать свои выводы.
Демография блуждающих миров: триллионы потенциальных целей
Анализ девяти лет данных показал, что процесс формирования планетных систем крайне хаотичен. На ранних этапах эволюции протопланетного диска гравитационные маневры между массивными зародышами планет способны «вышвырнуть» менее крупные тела навсегда. Это объясняет, почему подавляющее большинство выявленных кандидатов в планеты-изгои имеют земную или меньшую массу. Согласно новой демографической модели, в Млечном Пути могут существовать триллионы таких объектов. Их количество в шесть раз превышает число миров, вращающихся вокруг звезд, и в 20 раз — число самих звезд.
Подобная статистика превращает планет-изгои из астрономического курьеза в один из самых распространенных типов объектов во Вселенной. Каждое такое тело — это законсервированная запись о начальных этапах формирования планетной системы, из которой оно было изгнано.
Телескоп Нэнси Грейс Роман: охота на 400 одиноких миров
Будущий космический телескоп имени Нэнси Грейс Роман, обладающий широчайшим полем обзора, рассматривается как главный инструмент для каталогизации этих невидимых объектов. Первоначальные оценки предполагали, что его чувствительности хватит для регистрации примерно 50 событий микролинзирования, вызванных планетами земной массы. Однако новое исследование, которое будет опубликовано в журнале The Astronomical Journal, существенно корректирует эти ожидания. Ученые предсказывают, что телескоп сможет обнаружить не менее 400 таких миров-беглецов.
Такое расхождение в цифрах связано с тем, что предыдущие модели недооценивали плотность распределения планет-изгоев в галактике. Чем больше таких объектов существует, тем выше вероятность случайного совпадения их траектории с лучом зрения на фоновую звезду. Телескоп Роман, способный вести непрерывный мониторинг огромных участков неба, станет идеальной «ловушкой» для этих гравитационных аномалий.
Стоит отметить, что работа по обнаружению второго кандидата в планету-изгоя и демографический анализ блуждающих миров являются частью одной научной программы. Ранее считалось, что большинство выброшенных из систем объектов имеют небольшую массу. Новые данные подтверждают эту гипотезу, но одновременно показывают, что масштаб явления был значительно недооценен. Это открывает новую главу в изучении не только экзопланет, но и динамики эволюции галактики в целом.
