Большинство планет проживают свою жизнь привязанными к звезде, которая их создала. Но, возможно, существуют такие миры, которые бродят по Млечному пути без хозяина. Два новых исследования показывают, что планет – изгоев намного меньше, чем раньше думали ученые. В Галактике, вероятно, существует около 100 миллиардов таких планет. Хотя в 2011 году считалось, что их вдвое больше.
Две команды исследователей представили результаты своих исследований. Это произошло 2 февраля на конференции в Пасадене, Калифорния. Первый основан на статистическом анализе. А другой на наблюдениях более чем 2600 событий микролинзирования. Способ исследования с помощью микролинзирования заключается в следующем: когда планета проходит между Землей и далекой звездой, она может кратковременно изменить свет, идущий к нам от звезды. Это предоставляет исследователям информацию о размере «линзы», или самой планеты. Этот метод в настоящее время – единственный способ обнаружить этих гигантских «бродяг».
Предыдущие исследования
Проводимые ранее работы по оценке количества свободно плавающих планет были произведены в 2011 году. Они основывались на десяти событиях микролинзирования, обнаруженных учеными. Тогда авторы предположили, что подобных «бродяг» может быть очень много. Не менее двух на каждую звезду главной последовательности. А эта одна из наиболее распространенных категорий, куда входит Солнце.
Находка 2011 заставила задуматься астрономов, откуда же взялись эти свободные планеты? Одна из гипотез гласит, что в двойных звездных системах, где каждая звезда имеет свои собственные планеты, сила тяготения одной из звезд может нарушить их орбиты. И буквально «выбросить» их из системы. Так же подобные эффекты могут наблюдаться в переполненном звездном скоплении. Где одна звезда может «вытолкнуть» одну из внешних планет своего соседа. Которая потом и превращается в планету-бродягу.
«Эти и другие гипотезы могут объяснить наличие некоторых свободно плавающих планет, но никак не сотни миллиардов» – говорит Сара Додсон-Робинсон, астроном из университета Делавэра в Ньюарке.
Однако снижение оценки количества «планет-изгоев» подтвердили астрономам, что их гипотезы о возникновении феномена «бродяг» не так уж далеки от истины.
«Многие подозреваемые планеты-бродяги из анализа 2011 на самом деле вращаются вокруг звезд» – говорит Кристиан Клэнтона, астроном исследовательского центра Эймса НАСА в Моффетт Филд, Калифорния, один из докладчиков конференции.
Произведенный им анализ полученных статистических данных показал, что многие их этих планет обращаются, вероятно, вокруг своих звезд на расстоянии 1,5 миллиарда километров или больше. Это дальше, чем Сатурн удален от Солнца.
«Пожалуй, только половина из тех планет, которые причисляются к «свободным», являются таковыми на самом деле, хотя их количество все еще может исчисляться миллиардами» – говорит Клэнтона.
Работа 2011 года
В самой первой статье, посвященной этой проблеме, были рассмотрены данные наблюдений микролинзирования астрофизического проекта, использующего телескоп в Новой Зеландии. Авторы исследовали 474 наблюдений гигантских планет, более массивных, чем Юпитер. Из которых 10 наблюдений, по – видимому, принадлежат планетам, не связанным со звездами. Проведя статистический анализ данных, команда исследователей предположила, что наша Галактика содержит не менее 200 миллиардов свободно плавающих миров.
«Некоторые исследователи не согласились с такой оценкой. Поскольку она основана на недостаточном количестве данных» – заявила Дженнифер Йи, астрофизик из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в Кембридже, штат Массачусетс.
«Нам пришлось использовать больше информации от телескопов, расположенных в других местах, чтобы уточнить это число».
Новые данные поступили и при проведении эксперимента оптического гравитационного линзирования (ОГЛ). В нем использовался телескоп в Северном Чили. Это место имеет лучшие погодные и атмосферные условия для астрономии, чем Новая Зеландия. Пшемек Мроз, астроном из обсерватории Варшавского университета в Польше, и его коллеги проанализировали полученные данные. И не нашли доказательств существования большого количество «свободных» планет. Мроз, чья команда находится в процессе публикации своих выводов, указывает на то, что изменение блеска звезды, может лишь имитировать эффекты микролинзирования. И быть связано совсем не с прохождением планеты-бродяги между Землей и звездой.
Астрономы с нетерпением ожидают еще более точных оценок количества «свободных» планет. Это произойдет после запуска НАСА в середине 2020-х годов широкоугольного инфракрасного телескопа (WFIRST). Как только WFIRST займет на орбите свое место, он будет, благодаря своей высокой чувствительности, собирать гораздо более точные данные наблюдений микролинзирования планет. Он даже сможет обнаружить миры, которые по размерам сравнимы с Марсом.