Помимо известных науке более трех тысяч экзопланет, вращающихся вокруг других звезд, существуют особые планеты, не привязанные ни к каким звездам. И если обычные экзопланеты ученые находят благодаря изучению света их «родных» звезд, то планеты-странники, носящиеся с огромными скоростями в межзвездном пространстве, искать гораздо сложнее. Считается, что рождаются такие планеты либо сами из газа и пыли вдали от звезд, либо просто выбрасываются гравитационным толчком из уже существующих планетных систем у других звезд.
Эти планеты-одиночки давно интересуют ученых неопределенностью своего происхождения, численности и свойств. До недавнего времени считалось, что наша галактика Млечный Путь буквально кишит подобными странниками и их число может в два раза превышать число всех звезд в галактике.
Однако в действительности их намного меньше, считают польские ученые.
«Мы обнаружили, что планеты-отшельники массой с Юпитер как минимум в десять раз менее распространены, чем считалось ранее», — пояснил Пржемек Мрож, автор статьи, опубликованной в журнале Nature. Основная версия происхождения таких планет — гравитационное взаимодействие внутри существующих планетных систем, за счет которого одна или две планеты могут быть выброшены в межзвездное пространство с огромной скоростью. В связи с тем что «странники» не привязаны ни к каким звездам, полагаться в их обнаружении ученым особо не на что, кроме тонкого эффекта, называемого гравитационным линзированием. Суть его заключается в том, что при прохождении планеты на фоне далекой звезды изображение фонового объекта становится ярче и значительно искажается.
Когда это происходит, попавшая в луч зрения планета заставляет огибаться лучи далекой звезды, выступая в роли линзы.
При этом характер искажений способен рассказать многое о самом невидимом объекте, например, о массе и других физических характеристиках.
В исследовании, опубликованном в 2011 году на основе наблюдений 474 таких событий при помощи телескопа в Новой Зеландии, ученые оценили, что газовых планет-гигантов должно быть примерно в два раза больше, чем звезд главной последовательности, которых в нашей галактике от 100 млрд до 1 трлн.
В новом исследовании Мрож и его коллеги проанализировали больший набор данных — 2600 событий микролинзирования, которые были зафиксированы в ходе наземного эксперимента Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) в период с 2010 по 2015 год. Этот обзор, проводящийся Варшавским университетом, реализуется при помощи обсерватории Las Campanas в Чили.
Проанализировав полученные данные, ученые пришли к выводу, что в Млечном Пути встречается не больше одной похожей на Юпитер планеты-странника на каждые четыре звезды главной последовательности.
«Наши новые наблюдения микролинзирования согласуются с теоретическими представлениями о частоте встречаемости свободно летающих юпитеров и с инфракрасными обзорами объектов планетных масс в областях со звездообразованием», — пояснил автор статьи.
Выяснилось, что в ходе обзора были зафиксированы несколько чрезвычайно коротких микролинзирований, которые, уверены ученые, были вызваны пролетом куда меньших планет — размером с Землю или чуть больше. «Поскольку наша чувствительность к таким коротким событиям была очень низка, то свободно летающие планеты типа Земли должны быть распространены, возможно, их больше, чем звезд. Но говорить об их числе мы не может из-за малого числа детектирований», — пояснил он.
Дальнейшее увеличение чувствительности методов и наблюдений позволит точнее оценить численность землеподобных свободно летающих планет.