Астрономы подтверждают, что через нашу Галактику движется планета размером с Землю

Не связанная с какой-либо звездой или звездной системой, что станет с крошечной планетой, беззаботно летящей через межзвездное пространство? Что происходит, если планета лишена звездной системы?

Ученые подозревают, что в Млечном Пути могут существовать миллиарды свободно летящих или «бродячих» планет, но до сих пор среди примерно 4000 миров, обнаруженных за пределами нашей Солнечной системы, нашлась лишь горстка кандидатов в такие.

Большинство из этих потенциальных планет-изгоев кажутся огромными, их масса от двух до 40 раз превышает массу Юпитера (один Юпитер эквивалентен примерно 300 Землям). Но теперь астрономы считают, что они обнаружили непостижимый мир, не похожий ни на один другой: крошечную, свободно летящую планету, примерно равную массе Земли, несущуюся через Млечный Путь.

Это открытие, о котором было сообщено 29 октября в Astrophysical Journal Letters, может помочь доказать давнюю космическую теорию.

По мнению авторов исследования, маленький мир может быть первым реальным доказательством того, что свободно летящие планеты размером с Землю могут быть одними из самых распространенных объектов в галактике.

«Шансы на обнаружение такого маломассивного объекта крайне низки», — сообщил Live Science ведущий автор исследования Пшемек Мроз, научный сотрудник Калифорнийского технологического института.

«Либо нам очень повезло, либо такие объекты очень часто встречаются в Млечном Пути. Они могут быть такими же обычными, как звезды».

Большинство планет в нашей галактике видны только благодаря звездам, вокруг которых они вращаются. В буквальном смысле звезды излучают свет, который позволяет астрономам непосредственно наблюдать инопланетные миры.

Когда планета слишком мала или слишком далека, чтобы ее можно было увидеть напрямую, ученые все еще могут обнаружить ее по небольшому гравитационному притяжению, которое она оказывает на свою звезду (так называемый метод лучевой скорости), или по мерцанию, которое возникает, когда планета проходит перед ней (метод транзита).

У планет-изгоев по определению нет звезд. Поэтому астрономы используют аспект общей теории относительности Эйнштейна, известный как гравитационное линзирование.

Благодаря этому явлению планета (или даже более массивный объект) действует как космическое увеличительное стекло, которое временно отклоняет свет объектов позади себя с точки зрения Земли.

«Если массивный объект проходит между наземным наблюдателем и далекой звездой-источником, сила тяжести может отклонять и фокусировать свет от источника», — пояснил Мроз в заявлении. «Наблюдатель измерит кратковременное повышение яркости звезды-источника».

Чем меньше этот изгибающий свет объект, тем ярче будет восприниматься звезда. По словам исследователей, в то время как планета, в несколько раз превышающая массу Юпитера, может создать эффект осветления, который длится несколько дней, небольшая планета с массой Земли будет осветлять звезду-источник всего на несколько часов или меньше, сказали исследователи. Это исключительно редкое явление называется «микролинзированием».

«Шансы наблюдать микролинзирование крайне малы», — добавил Мроз в заявлении. «Если бы мы наблюдали только одну звезду-источник, нам пришлось бы подождать почти миллион лет, чтобы увидеть источник, подвергшийся микролинзированию».

К счастью, Мроз и его коллеги наблюдали не только одну звезду в своем исследовании — они наблюдали сотни миллионов из них. Используя наблюдения, полученные в рамках эксперимента по оптическому гравитационному линзированию (OGLE), исследования звезд, проведенного в Варшавском университете в Польше, в ходе которого с 1992 года было обнаружено не менее 17 планет, команда внимательно изучала центр Млечного Пути в поисках каких-либо признаков микролинзирования.

В июне 2016 года они стали свидетелями самого короткого из когда-либо виденных случаев микролинзирования. Рассматриваемая звезда, расположенная на расстоянии примерно 27000 световых лет от нас в самой плотной части галактики, увеличила свою яркость всего на 42 минуты.

Расчеты показали, что обнаруженная таким способом планета не была привязан к какой-либо звезде в пределах 8 астрономических единиц (а.е., или в восемь раз больше среднего расстояния от Земли до Солнца), что позволяет предположить, что это почти наверняка крошечная планета выброшенная из своей солнечной системы.

В зависимости от того, как далеко планета находится от звезды-источника (это невозможно сказать с помощью современных технологий), мир-изгой будет иметь массу от половины до одной Земли. По словам Мроза, это «огромная веха» для науки.

«Теории образования планет предсказывают, что большинство свободно летящих планет должны обладать массой Земли или меньше, но это первый раз, когда мы обнаружили планету с такой малой массой», — сказал Мроз.

«Это действительно удивительно, что теория Эйнштейна позволяет нам обнаружить крошечный кусок камня, летящий в галактике».

Статья опубликована Live Science.

Источники: Фото: (Jan Skowron/Astronomical Observatory, University of Warsaw).