Umelcov dojem nečestnej planéty. (NASA) Ak je slnečná sústava rodina, niektoré planéty opúšťajú domov skôr. Či chcú alebo nie. Keď opustia gravitačné objatie svojej rodiny, sú takmer predurčení na to, aby sa navždy unášali medzihviezdnym priestorom, bez väzby na žiadnu hviezdu.
Astronómovia radi nazývajú tieto driftery „darebáckymi planétami“ a zdokonaľujú sa v ich hľadaní. Tím astronómov našiel jedného z týchto unášaných darebákov, ktorý má približne rovnakú hmotnosť Mars alebo Zem.
Nájsť v hlbokom vesmíre niečo, čo nevyžaruje žiadne vlastné svetlo, je mimoriadne náročné. Ale práve to robia dve organizácie. Oni sú OGLE (Experiment Optical Gravitational Lensing Experiment) a KMTN (Kórejská sieť mikrolensingových teleskopov).
Teraz tím vedcov z oboch skupín oznámil objav planéty s nízkou hmotnosťou. V jeho blízkosti nie sú žiadne hviezdy a jeho vzdialenosť od Zeme nie je potvrdená.
Tím tvrdí, že dokazuje, že technika mikrošošoviek je účinná pri hľadaní planét s hmotnosťou Zeme, ktoré sa voľne vznášajú vo vesmíre.
Dokument prezentujúci tento objav má názov „ Kandidát na darebácku planétu s pozemskou hmotnosťou zistený pri mikrošošovke v najkratšom čase .' K tejto práci je uvedených 30 autorov a hlavným autorom je Przemek Mróz, postdoktorand v astronómii na Caltech. Príspevok je dostupný na predtlačovej stránke arXiv.
Astronómovia si myslia, že v prvých dňoch slnečnej sústavy budú niektoré planéty s nízkou hmotnosťou vymrštené z gravitačného zovretia hviezdy.
V prvých dňoch môžu byť veci chaotické a gravitačné interakcie medzi hviezdou a všetkými planétami môžu niekedy poslať malé planéty do vesmíru, aby sa o seba postarali.
„Podľa teórií formovania planét, ako je teória akrécie jadra, by typické hmotnosti vyvrhnutých planét mali byť medzi 0,3 a 1,0 hmotnosti Zeme,“ píšu autori.
Nájdenie týchto malých teliesok v obrovskej temnote vesmíru si vyžaduje inovatívny prístup: gravitačné šošovky.
Gravitačné šošovky vyžaduje dve veci: vzdialený zdroj svetla, zvyčajne hviezdu, a bližší objekt s dostatočnou hmotnosťou, aby fungoval ako šošovka a ohýbal svetlo zo zdroja svetla.
V tomto prípade planéta s nízkou hmotnosťou pôsobí ako šošovka. A v závislosti od toho, ako veľmi je svetlo zo vzdialenej hviezdy ovplyvnené objektom v popredí, sa astronómovia môžu veľa naučiť.
Relatívne malý objekt, akým je planéta s nízkou hmotnosťou, neohýba veľa svetla a nie príliš dlho. Vo svojom článku autori uvádzajú: „Očakáva sa, že mikrošošovkové udalosti spôsobené nečestnými planétami s pozemskou hmotnosťou budú mať extrémne malý uhlový Einsteinove polomery (0,1 µas) a extrémne krátke časové obdobia (0,1 dňa).“
Podľa autorov ide o „najextrémnejšiu krátkodobú mikrošošovku, ktorá bola doteraz objavená“.
Za posledných pár desaťročí sa poznatky o exoplanétach výrazne zvýšili. Teraz ich poznáme tisíce a očakávame, že takmer každá hviezda hostí planéty.
Všetky tieto poznatky viedli k aktualizovaným teóriám a modelom formovania planét a slnečnej sústavy. A tieto modely ukazujú, že by malo existovať veľa darebných planét, ktoré boli vymrštené z ich systémov.
Teoretická práca ukazuje, že by mohlo byť miliardy alebo dokonca bilióny voľne plávajúcich planét v Mliečnej dráhe.
Autori vo svojej práci uvádzajú spôsoby, akými môžu tieto planéty skončiť osirelými: Rozptyl planéty ; dynamické interakcie medzi obrovskými planétami, ktoré vedú k narušeniu obežnej dráhy menších vnútorných planét; interakcie medzi hviezdami v binárnych alebo trinárnych systémoch a hviezdokopách; hviezdne prelety; a vývoj hostiteľskej hviezdy za hlavná sekvencia .
Microlensing ponúka metódu na nájdenie týchto menších darebných planét. Ale je to ťažké. Problém nie je v tom, že sú také slabé. Ide o to, že mikrošošovkové udalosti pre tieto malé telá sú vo veľmi krátkom časovom rámci kvôli ich veľkosti.
Novoobjavená planéta, ktorá dostala názov „OGLE-2016-BLG-1928“, bola objavená pri mikrošošovke, ktorá trvala iba 41,5 minúty. To nie je veľa času na zbieranie podrobných údajov.
Predtým boli nájdené iba štyri ďalšie malé darebné planéty, ako je táto, každá z nich v krátkom časovom rámci mikrošošoviek. Spoločne tieto udalosti poskytujú „silný dôkaz o populácii nečestných planét v Mliečnej dráhe“, píšu autori.
Výskumníci čelili mnohým ťažkostiam nielen pri detekcii tejto udalosti, ale aj pri určovaní, že ide skutočne o planétu.
„Rovnako ako v prípade iných mikrošošoviek v krátkom časovom horizonte nemôžeme vylúčiť prítomnosť vzdialeného hviezdneho spoločníka,“ píšu. Dokázali vylúčiť akýchkoľvek hviezdnych spoločníkov na vzdialenosť iba 8 AU. Mnohé planéty však obiehajú okolo svojich hviezd v oveľa väčších vzdialenostiach.
Táto planéta bola tiež nájdená „na hranici súčasných limitov detekcie krátkodobých mikrošošoviek,“ píše sa v článku. Autori hovoria, že to poukazuje na to, aké ťažké je hľadanie týchto udalostí. Udalosť bola zistená aj s relatívne malým počtom údajových bodov: iba 15. (11 bolo z OGLE a 4 z KMTN.)
Malý počet údajových bodov v detekcii znamená, že „klesajúca časť svetelnej krivky nie je úplne pokrytá pozorovaniami“.
Tento nedostatok údajov znamená, že existuje určitá neistota v súvislosti s povahou mikrošošoviek a istá neistota v súvislosti s tým, že v skutočnosti ide o planétu. Časť tejto neistoty pramení zo samotnej hviezdy v pozadí.
„Zdrojová hviezda sa nachádza vo vetve červeného obra na diagrame farebnej magnitúdy a je známe, že niektorí obri produkujú hviezdne erupcie,“ píšu autori. Mohli by presvedčivo vylúčiť hviezdne erupcie ako príčinu udalosti, a nie nebezpečnú planétu?
„Vlastnosti udalosti (jej trvanie, amplitúda a tvar svetelnej krivky) sa však nezhodujú s vlastnosťami horiacich hviezd,“ uzatvárajú.
Ale aj napriek neistotám je tento objav stále dôležitý. „Šošovka je teda jedným z najlepších kandidátov na doteraz zistenú planétu s pozemskou hmotnosťou,“ píšu.
Aj keď ich meranie hmotnosti objektu je trochu ambivalentné, ostatné vlastnosti udalosti sú „...v súlade s tým, že šošovka je objektom nižšej hmotnosti ako Zem bez hviezdneho spoločníka do projektovanej vzdialenosti asi 8 AU od planéty“.
Nečestné planéty majú takmer nulový potenciál hostiť život, takže možno nikdy nebudú tak intenzívnym študijným odborom, akým sa stali exoplanéty. Ale stále sú zaujímavé a ako všetko ostatné, majú vodítka k tomu, ako funguje príroda.
V budúcnosti bude Rímsky vesmírny ďalekohľad Nancy Grace pomôže pri pátraní po nečestných planétach. Má toho veľa pre svoje poslanie, vrátane niektorých obrovských tém, ako je temná energia a niektoré netrpezlivo očakávané úlohy, ako je snímkovanie exoplanét a získavanie spektier ich atmosfér.
Súčasťou jej práce je však aj hľadanie voľne plávajúce darebné planéty malý ako Mars. Ultra výkonný vesmírny teleskop vykoná veľký prieskum mikrošošoviek, aby našiel viac týchto planét. Jeho zistenia nám pomôžu lepšie pochopiť, ako sa naša vlastná slnečná sústava vyrovná ostatným.
„Ako sa náš pohľad na vesmír rozšíril, uvedomili sme si, že naša slnečná sústava môže byť nezvyčajná,“ povedal Samson Johnson, postgraduálny študent na Ohio State University v Columbuse. tlačová správa .
'Roman nám pomôže dozvedieť sa viac o tom, ako zapadáme do kozmickej schémy vecí tým, že študujeme darebné planéty.'
Tento článok pôvodne publikoval Vesmír dnes . Prečítajte si originál článok .