В нашей галактике могут быть миллиарды планет-изгоев

Предстоящая миссия НАСА может обнаружить, что существует огромное число планет-изгоев — планет, которые плавают в космосе, не вращаясь вокруг звезды. Причем их количество может быть больше, чем количество звезд в Млечном Пути, теоретизирует новое исследование.

Исследование показало, что будущий космический телескоп NASA — Nancy Grace Roman может обнаружить сотни планет-изгоев в Млечном Пути. Идентификация этих планет поможет ученым определить общее число планет-изгоев в нашей галактике.

Происхождение таких объектов неизвестно, но одна из возможностей состоит в том, что они были ранее связаны со звездой-хозяином.

«Вселенная могла бы кишеть планетами-изгоями, и мы даже не знали бы об этом», — сказал Скотт Гауди, профессор астрономии и выдающийся ученый Университета штата Огайо и соавтор статьи. -Мы никогда ничего не узнаем, если не проведем тщательную космическую микролинзовую съемку, как это собирается сделать Nancy Grace Roman.»

Телескоп, названный в честь первого главного астронома НАСА, попытается построить первую перепись планет-изгоев, которая поможет ученым понять, как эти планеты формируются. У телескопа будут и другие задачи, в том числе поиск планет, которые вращаются вокруг звезд в нашей галактике.

Исследование показало, что будущая миссия, вероятно, будет в 10 раз более чувствительна к таинственным одиночным объектам, чем существующие усилия, которые в настоящее время основаны на телескопах, наблюдающих к поверхности Земли. Она будет сосредоточена на планетах в Млечном Пути, между нашим Солнцем и центром нашей галактики, охватывая около 24 000 световых лет.

Планеты-изгои очень трудно обнаружить. Астрономы обнаружили планеты за пределами Солнечной системы Земли в 1990-х гг. Эти планеты, называемые экзопланетами, варьируются от чрезвычайно горячих газовых шаров до скалистых миров. Многие из них вращаются вокруг своих звезд, как Земля вокруг Солнца.

Но вполне вероятно, что некоторые из них этого не делают. И хотя у астрономов есть теории о том, как формируются планеты-изгои, ни одна миссия не изучала эти миры так подробно, как это сделает Nancy Grace Roman.

Миссия, запуск которой запланирован в ближайшие пять лет, будет искать планеты-изгои с помощью метода гравитационного микролинзирования. Этот метод основан на гравитации звезд и планет, чтобы искривлять и увеличивать свет, исходящий от звезд, которые проходят позади них с точки зрения телескопа.

Этот эффект микролинзирования связан с Общей Теорией Относительности Альберта Эйнштейна и позволяет телескопу находить планеты на расстоянии тысяч световых лет от Земли — гораздо дальше, чем другие методы обнаружения планет.

Но поскольку микролинзирование работает только тогда, когда гравитация планеты или звезды искривляет и увеличивает свет от другой звезды, эффект от любой данной планеты или звезды виден только в течение короткого времени один раз в несколько миллионов лет.

А поскольку планеты-изгои находятся в космосе сами по себе, без звезды рядом, телескоп должен быть очень чувствительным, чтобы обнаружить это увеличение.

Исследование предполагает, что миссия сможет идентифицировать планеты-изгои, которые имеют массу Марса или больше.

Ученые говорят, что такие планеты вряд ли будут поддерживать жизнь. Но их изучение поможет ученым лучше понять, как формируются все планеты.

Samson A. Johnson et al. Predictions of the Nancy Grace Roman Space Telescope Galactic Exoplanet Survey. II. Free-floating Planet Detection Rates, The Astronomical Journal (2020). DOI: 10.3847/1538-3881/aba75b , iopscience.iop.org/article/10. … 847/1538-3881/aba75b