Ученые впервые с абсолютной точностью измерили массу и расстояние до планеты-сироты, дрейфующей в глубинах Млечного Пути
Астрономы впервые с высокой точностью измерили массу и расстояние до планеты, свободно дрейфующей в космическом пространстве без родительской звезды. Это открытие окончательно переводит гипотетическое существование подобных «бродячих» планет из теории в область прямых наблюдений и подтверждает, что наша галактика может быть полна подобных одиноких миров.
Объект, масса которого составляет около 22% массы Юпитера (примерно 70 масс Земли) и сравнима с Сатурном, находится на расстоянии почти 10 000 световых лет от нас, в направлении центра Млечного Пути. Его обнаружение стало возможным благодаря редкому явлению — гравитационному микролинзированию, когда невидимое тело своей гравитацией искажает и усиливает свет далекой фоновой звезды, создавая кратковременную вспышку.
Главной проблемой в подтверждении подобных открытий ранее была так называемая вырожденность «масса–расстояние». По характеру усиления света невозможно было однозначно определить, является ли линзирующий объект небольшой планетой, находящейся относительно близко, или же более массивным, но далеким телом, например, коричневым карликом. Уникальность события KMT-2024-BLG-0792/OGLE-2024-BLG-0516 заключается в том, что за ним одновременно наблюдали как с Земли, так и из космоса — с борта космического аппарата «Гайя» Европейского космического агентства.
Благодаря тому, что «Гайя» находится на значительном удалении от Земли, она увидела ту же самую вспышку микролинзирования под немного другим углом и с небольшим временным сдвигом. Этот эффект, называемый микролинзовым параллаксом, позволил ученым с беспрецедентной точностью рассчитать расстояние до линзирующего объекта. Зная расстояние, астрономы смогли окончательно определить и его массу, которая оказалась явно планетарной.
«Наше открытие предоставляет дополнительные доказательства того, что галактика может изобиловать планетами-сиротами», — отмечает Субо Дон, один из авторов исследования, профессор астрономии Пекинского университета. Обнаруженная планета заполняет так называемую «пустыню Эйнштейна» — ранее малонаселенный диапазон масс между легкими планетами и тяжелыми коричневыми карликами.
Ученые полагают, что подобные планеты либо были выброшены из своих родных планетных систем гравитационными возмущениями, либо сформировались самостоятельно. Хотя текущий метод обнаружения по-прежнему зависит от редких случайных совпадений, будущие миссии, такие как космический телескоп НАСА «Нэнси Грейс Роман» и китайская миссия «Земля 2.0», благодаря постоянному мониторингу больших участков неба, должны сделать подобные открытия гораздо более частыми.
Исследование в журнале Science.