Co się dzieje z maleńką planetą lecącą beztrosko w przestrzeni międzygwiazdowej, niezwiązaną z żadną gwiazdą ani układem gwiazd? Co się stanie, jeśli planeta nie ma układu gwiazdowego?
Naukowcy podejrzewają, że w Drodze Mlecznej mogą istnieć miliardy planet latających swobodnie lub „wędrujących”, ale jak dotąd, wśród około 4000 światów odkrytych poza naszym Układem Słonecznym, znaleziono tylko garstkę kandydatów.
Większość z tych potencjalnych zbuntowanych planet wydaje się być olbrzymia, o masach od dwóch do 40 razy większych od Jowisza (jeden Jowisz odpowiada około 300 Ziemiom). Ale teraz astronomowie uważają, że odkryli niezrozumiały świat, inny niż wszystkie: maleńką, swobodnie latającą planetę, w przybliżeniu równą masie Ziemi, przemierzającą Drogę Mleczną.
Odkrycie, zgłoszone 29 października w Astrophysical Journal Letters, może pomóc udowodnić długotrwałą teorię kosmiczną.
Zdaniem autorów badania, mały świat może być pierwszym prawdziwym dowodem na to, że swobodnie latające planety wielkości Ziemi mogą być jednymi z najliczniejszych obiektów w galaktyce.
(Jan Skowron / Obserwatorium Astronomiczne, Uniwersytet Warszawski).
„Szanse na znalezienie tak lekkiego obiektu są bardzo małe” – powiedział Live Science Przhemek Mroz, główny autor badań z California Institute of Technology.
„Albo mamy dużo szczęścia, albo takie obiekty są bardzo powszechne w Drodze Mlecznej. Mogą być tak zwyczajne jak gwiazdy.
Większość planet w naszej galaktyce jest widoczna tylko dzięki gwiazdom, wokół których się obracają. Dosłownie gwiazdy emitują światło, które pozwala astronomom bezpośrednio obserwować obce światy.
Kiedy planeta jest zbyt mała lub zbyt odległa, aby można ją było zobaczyć bezpośrednio, naukowcy nadal mogą ją wykryć poprzez lekkie przyciąganie grawitacyjne, które wywiera na swoją gwiazdę (zwane metodą prędkości w linii wzroku) lub przez migotanie, które występuje, gdy planeta mija przed nim (metoda tranzytu).
Planety łobuzów z definicji nie mają gwiazd. Dlatego astronomowie używają aspektu ogólnej teorii względności Einsteina, znanego jako soczewkowanie grawitacyjne.
Dzięki temu zjawisku planeta (lub nawet bardziej masywny obiekt) działa jak kosmiczne szkło powiększające, które chwilowo odbija światło z obiektów znajdujących się za nią z perspektywy Ziemi.
„Jeśli masywny obiekt przechodzi między obserwatorem naziemnym a odległą gwiazdą, grawitacja może odchylić i skupić światło ze źródła” – wyjaśnił Mroz w oświadczeniu. “Obserwator zmierzy krótkotrwały wzrost jasności gwiazdy źródłowej.”
Im mniejszy jest ten lekki, zakrzywiony obiekt, tym jaśniejsza będzie gwiazda. Podczas gdy planeta o masie kilkukrotnie większej od Jowisza może wywołać efekt rozjaśnienia trwający kilka dni, mała planeta o masie Ziemi rozjaśni gwiazdę źródłową tylko na kilka godzin lub krócej – stwierdzili naukowcy. To niezwykle rzadkie zjawisko nazywane jest „mikrosoczewkowaniem”.
„Szanse na zaobserwowanie mikrosoczewkowania są niezwykle nikłe” – dodał w oświadczeniu Mroz. „Gdybyśmy zaobserwowali tylko jedną gwiazdę źródłową, musielibyśmy czekać prawie milion lat, aby zobaczyć źródło pod mikrosoczewkowaniem”.
Na szczęście Mroz i jego koledzy zaobserwowali w swoich badaniach więcej niż tylko jedną gwiazdę – obserwowali ich setki milionów. Korzystając z obserwacji z Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE), badania gwiazd przeprowadzonego na Uniwersytecie Warszawskim, które odkryło co najmniej 17 planet od 1992 roku, zespół dokładnie zbadał centrum Drogi Mlecznej pod kątem jakichkolwiek oznak. mikrosoczewkowanie.
W czerwcu 2016 roku byli świadkami najkrótszego zaobserwowanego przypadku mikrosoczewkowania. Gwiazda, o której mowa, znajdująca się w odległości około 27 000 lat świetlnych od nas, w najgęstszej części galaktyki, zwiększyła swoją jasność tylko o 42 minuty.
Obliczenia wykazały, że odkryta w ten sposób planeta nie była związana z żadną gwiazdą w promieniu 8 jednostek astronomicznych (AU, czyli ośmiokrotność średniej odległości Ziemi od Słońca), co sugeruje, że jest to prawie na pewno malutka planeta. wyrzucony z układu słonecznego.
W zależności od tego, jak daleko planeta znajduje się od gwiazdy źródłowej (nie można tego stwierdzić przy pomocy nowoczesnej technologii), zbuntowany świat będzie miał masę od połowy do jednej Ziemi. Według Mroza jest to „ogromny kamień milowy” dla nauki.
„Teorie planetarne przewidują, że większość swobodnie latających planet powinna być Ziemiami lub mniej, ale po raz pierwszy znaleźliśmy planetę o tak małej masie” – powiedział Mroz.
„To naprawdę zdumiewające, że teoria Einsteina pozwala nam wykryć maleńki kawałek skały przelatujący przez galaktykę”.
Artykuł opublikowany przez Live Science.
Źródła: Zdjęcie: (Jan Skowron / Astronomical Observatory, Uniwersytet Warszawski).
