Астрономи вперше виміряли масу та відстань блукаючої планети, що мандрує космосом
Не всі планети у Всесвіті підкоряються гравітації своєї зірки. Деякі втрачають орбіту й плавають у космосі самотньо — їх називають блукаючими або «вільно плаваючими» планетами. Нещодавно астрономи ідентифікували нову таку планету та, на відміну від попередніх випадків, змогли вперше точно виміряти її масу та відстань від Землі. Результати дослідження опубліковані в журналі Science.
Проблема виявлення блукаючих планет
Більшість екзопланет знаходять завдяки їхнім зіркам: метод транзиту виявляє затемнення світла зірки під час проходження планети перед нею, а метод зоряного вібрування — невеликі коливання зірки через гравітацію супутників. У випадку блукаючих планет зірки немає, а самі планети не випромінюють світло, тож вони практично невидимі.
Єдиний спосіб помітити такі об’єкти — це ефект мікролінзування. Він виникає, коли гравітація планети або іншого тіла викривляє світло від віддаленої зірки, наче вона проходить через лінзу. Внаслідок цього спостерігач на Землі бачить коротке, яскраве збільшення світла, що сигналізує про наявність невидимого об’єкта на шляху світлових променів.
Новий прорив
Цього разу мікролінзування зафіксували одночасно декілька телескопів на Землі та космічний апарат Gaia. Через особливе положення Gaia вдалося визначити відстань до планети, а точніше — розрахувати мікролінзову параллакс. Планету спостерігали під двома різними кутами, що дозволило точно визначити її параметри.
Астрономи дали планеті два імені: KMT-2024-BLG-0792 і OGLE-2024-BLG-0516. За розрахунками, її маса становить приблизно 22% від маси Юпітера, тобто трохи менше за Сатурн. Відстань від Землі — близько 3 000 парсеків, або майже 10 000 світлових років. Аналіз спектру виявив, що планета проходила перед червоним гігантом.
«Пустеля Ейнштейна» та походження планети
Раніше виявлені блукаючі планети зазвичай мали меншу масу за Юпітер, що вказує на їхнє формування у протопланетному диску та подальше викидання з системи. Великі вільно плаваючі об’єкти, як правило, є коричневими карликами — «невдалими зорями», які надто масивні для планети, але недостатньо для зірки.
Вчені помітили так звану «пустелю Ейнштейна» — ділянку, яка розділяє маси планет і коричневих карликів. Вона пояснює, чому великі планети рідше покидають свої системи через гравітаційні взаємодії.
Дослідження показує, що сильні гравітаційні зіткнення в молодих планетних системах формують демографію космічних об’єктів: одні залишаються при зірках, інші стають самотніми мандрівниками.
Це відкриття не лише дозволяє точно виміряти параметри блукаючої планети, а й дає новий погляд на динаміку та еволюцію планетних систем у нашій галактиці.