Свободнолетящие планеты или планеты-изгои – это объекты, которые по своему геологическому строению похожи на планеты, но не обращаются вокруг звезд, а перемещаются по галактике самостоятельно. Обнаружить их крайне сложно. Наши стандартные способы поиска экзопланет связаны с изучением того, как они влияют на соседние звезды: проходят перед диском звезды, периодически закрывая часть ее света, либо вызывают заметные гравитационные колебания. Единственный надежный способ обнаружения планет-изгоев – гравитационное микролинзирование, т. е. эффект, при котором массивный объект кратковременно усиливает свет далекой фоновой звезды.

Недавно астрономам удалось впервые напрямую определить сразу два ключевых параметра свободнолетящей планеты: ее массу и расстояние до Земли. Результаты их работы были опубликованы в журнале Science.

Исследование стало возможным благодаря редкому сочетанию наблюдений с поверхности Земли и из космоса. У этого метода есть фундаментальное ограничение. Теоретически, микролинзирование позволяет рассчитать массу объекта, проходящего перед звездой, анализируя, насколько сильно искривился и, следовательно, был усилен свет. Однако отсутствие информации о расстоянии до этого объекта приводит к эффекту, который астрономы называют «вырожденностью массы-расстояния». Другими словами, они получают одно уравнение с двумя неизвестными, поскольку одна и та же кривая блеска при микролинзировании может быть получена при различных комбинациях массы и расстояния.

На этот раз проблему удалось обойти благодаря удачному взаимному расположению всех объектов. Микролинзовое событие, получившее обозначения KMT-2024-BLG-0792 и OGLE-2024-BLG-0516, было зафиксировано сразу несколькими наземными телескопами, а также космической обсерваторией Gaia. Положение события оказалось таким, что Gaia смогла наблюдать его шесть раз в течение 16 часов, начиная с момента почти максимального усиления сигнала. Наблюдения с разных точек позволили измерить микролинзовый параллакс и тем самым определить расстояние до далекого объекта. В сочетании с формой световой кривой это дало возможность напрямую вычислить и его массу.

По расчетам авторов работы, масса найденной планеты-изгоя составляет около 22% массы Юпитера или немного меньше массы Сатурна. Расстояние до нее оценивается примерно в 10 тысяч световых лет. Анализ спектра показал, что фоновая звезда, свет которой был усилен, является красным гигантом.

Полученный результат важен для изучения происхождения свободнолетящих планет. Косвенные данные указывают на то, что большинство ранее обнаруженных подобных объектов имели массы ниже массы Юпитера. Это согласуется с гипотезой о том, что такие планеты формируются в обычных звездных системах, а затем выбрасываются из них в результате гравитационных взаимодействий.

• < Назад
• Вперёд >