Крошечная и брошенная: найдена заблудившаяся в Галактике Земля

Планета фокусирует лучи звезды, работая как линза.

Планета фокусирует лучи звезды, работая как линза.
Иллюстрация Jan Skowron/Astronomical Observatory, University of Warsaw.

Учёные обнаружили планету размером с Марс или Землю, которая потеряла родительскую звезду и скитается по Галактике. Это самая миниатюрная из всех подобных бродяг, когда-либо открытых астрономами.

Достижение описано в научной статье, опубликованной в издании Astrophysical Journal Letters.

Напомним, что планетой-бродягой (а также планетой-сиротой и планетой-изгоем) называется планета, которая не обращается вокруг звезды. Считается, что эти изгои выброшены из родных планетных систем гравитацией других тел, будь то соседние миры или проходящие мимо звёзды.

По оценкам экспертов, в Галактике должно быть порядка ста миллиардов таких сирот (что сравнимо с количеством звёзд). Однако обнаружить их очень трудно. Это легко понять, если вспомнить, как обычно наблюдаются экзопланеты.

Планеты не испускают собственного света. Миры, у которых есть родительская звезда, отражают её свет. Однако земным телескопам редко удаётся зафиксировать этот отражённый свет: обычно он слишком слаб. И даже в этом случае они видят не экзопланету как отдельный объект, а крошечную добавку к потоку света звезды.

Правда, планеты нагреваются от родительской звезды и излучают инфракрасные волны. Самые большие, близкие и горячие миры удалось разглядеть в инфракрасные телескопы. Но это редкая удача.

Обычные же методы наблюдения экзопланет – это метод транзитов и метод лучевых скоростей. Первый основан на том, что планета периодически затмевает свет родительской звезды. Второй – на том, что гравитация экзопланеты заставляет родительское светило, так сказать, пританцовывать на месте.

Понятно, что планеты-сироты нельзя наблюдать ни одним из вышеназванных методов. По простой причине: у них нет родительских звёзд. Им нечего отражать, затмевать или сдвигать с места.

И всё же у астрономов есть способ обнаружить такой заблудившийся в межзвёздных безднах мир. Речь идёт о гравитационном микролинзировании.

Поясним. Когда планета проходит между телескопом и какой-нибудь далёкой фоновой звездой, её гравитация искривляет лучи светила. Фактически планета-сирота действует как линза, фокусирующая свет. Для наблюдателя это выглядит как резкое увеличение яркости светила.

События микролинзирования чрезвычайно редки. Если бы астрономы следили только за одной звездой, им пришлось бы ждать такой вспышки миллион лет. Однако наблюдатели отслеживают сотни миллионов светил одновременно, поэтому им нечасто, но удаётся засечь это явление.

По продолжительности наблюдаемой вспышки можно определить массу объекта-линзы. Чем дольше продолжается увеличение яркости, тем массивнее линзирующее тело. Большинство подобных вспышек длится несколько дней. Это значит, что объект-линза – это звезда.

Изредка фиксируется линзирование продолжительностью в несколько часов, вызванное гигантскими планетами. Часть из них имеет родительскую звезду. В этом случае близость светила отражается на событии микролинзирования. Когда следы родительской звезды не обнаруживаются, считается, что линзой послужила планета-сирота.

И вот учёные зафиксировали событие OGLE-2016-BLG-1928, продолжавшееся всего 42 минуты. Это значит, что по массе объект-линза попадает в диапазон от Марса до Земли. По характеру линзирования учёные установили: на расстоянии до восьми астрономических единиц от планеты-линзы нет никаких звёзд (одна а.е. равна дистанции от Земли до Солнца). Значит, скорее всего, это планета-бродяга. И в таком случае это самая маленькая из когда-либо наблюдавшихся "космических сирот".

Между тем нынешнее достижение может быть только началом. Теоретики говорят, что самые большие "шансы на вылет" из родной системы у тел массой 0,3–1 земной. Так что начавшаяся в астрономии эпоха больших данных может стать эпохой больших открытий.

К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о возможном обнаружении планет-сирот в другой галактике.