Цивилизация
Наша галактика Млечный путь – дом для сотен миллиардов звезд, и, скорее всего — еще большего числа планет. Большинство из четырех тысяч экзопланет, открытых к настоящему времени, привязаны к своим звездам, наподобие планет Солнечной системы.
Однако, как стали выяснять ученые порядка десяти лет назад, не все планеты во Вселенной привязаны к своим звездам, есть среди них и планеты-бродяги.
Они носятся по собственным орбитам в межзвездном пространстве, а потому пребывают в постоянной темноте и холоде, и для них не применимы такие понятия, как день, ночь или год.
По оценкам ученых, в одном только Млечном пути таких планет-странников должны быть миллиарды, несмотря на то, что кандидатов в этот необычный класс объектов пока найдено немного.
Пока среди найденных были огромные планеты-гиганты массой до сорока масс Юпитера. Однако теперь ученым впервые удалось обнаружить планету-отшельника совсем небольшую, с земной массой, летающую по просторам Млечного пути.
Открытие, опубликованное в журнале Astrophysical Journal Letters, посвящено обнаружению самой маленькой планеты-отшельника, и может стать доказательством весьма смелой гипотезы:
авторы предполагают, что свободно летающие планеты размером с Землю могут быть одними из самых распространенных объектов в галактике.
«Шансы обнаружить такой маломассивный объект чрезвычайно малы, — пояснил автор исследования Пржемек Мрож из Калифорниского технологического института. – Или нам очень повезло, или же такие объекты очень распространены в Млечном пути. Их может быть не меньше звезд».
Большинство открытых за пределами Солнечной системы планет обнаружены вблизи своих звезд и благодаря их свету, когда планеты либо затмевают, либо отклоняют звезду. В отличие от таких небесных тел планеты-странники находят случайно, благодаря такому проявлению Общей теории относительности, как гравитационное линзирование.
Так происходит, когда планета-странник оказывается на луче зрения на далекую звезду и своей гравитацией фокусирует ее лучи, на короткое время значительно увеличивая ее яркость, что и замечают астрономы.
«Если массивный объект оказывается между наблюдателем на Земле и далекой звездой, его гравитация может отклонить и сфокусировать ее лучи. Тогда наблюдатель увидит короткое усиление света источника», — пояснил Мрож.
При этом, чем легче планета, тем быстрее будет наблюдаемый всплеск звезды. Так, если планета в несколько масс Юпитера может вызвать «вспышку» длиной в несколько дней, то вспышка от легкой планеты с массой Земли может длиться всего несколько часов или того меньше – такие события и называются микролинзированием.
«Шансы увидеть микролинзирование исчезающе малы. Если смотреть на одну звезду, нам придется вглядываться миллион лет, чтобы дождаться случая микролинзирования», — оценил Мрож.
К счастью, астрономы наблюдали не за одной, а за сотнями миллионов звезд – в рамках польско-американского проекта Optical Gravitational Lensing Experiment. В ходе этого эксперимента 1,3-метровый польский телескоп в горах Чили каждую ночь вглядывается в центральные области нашей галактики в поисках звезд, неожиданно увеличивших свою яркость.
Рекордно короткий случай микролинзирования (всего 42 минуты) был отмечен в июне 2016 года – причиной стала планета, расположенная в 27 тыс. световых лет от Солнца.
Расчеты показали, что эта планета никак не связана ни с какой звездой в пределах как минимум 8 астрономических единиц (среднее расстояние от Солнца до Земли).
С оценкой массы планеты оказалось немного сложнее. В зависимости от расстояния до фоновой звезды (которое известно не точно), планета имеет от половины до одной массы Земли.
«Наше открытие показало, что маломассивные свободно летающие планеты можно находить и описывать, используя наземные телескопы», — считает профессор Анджей Удальски, участник эксперимента.
Астрономы считают, что, как и обычные планеты, планеты-бродяги рождаются вместе со звездами из протопланетных дисков, и в определенный момент выбрасываются в межзвездное пространство из-за «пинка» со стороны соседних планет.
Существующие теории образования планет утверждают, что выбрасываемые планеты должны быть легкими, массой меньше Земли. Поэтому-то такие объекты могут представлять наиболее распространенные тела в галактике.