|
Сколько планет-изгоев находится в Млечном Пути
|
|
|
|
В течение последнего десятилетия или около того астрономы размышляли о характеристиках планет-изгоев в галактике Млечный Путь. Эти "свободно плавающие" миры не вращаются вокруг звезд, а перемещаются по космическим трассам. Их трудно обнаружить с помощью современных технологий, но предстоящий космический телескоп Нэнси Грейс Роман (Roman) станет идеальным инструментом для их обнаружения и даст представление об истории и особенностях, которые они могут иметь с мирами Солнечной системы.
|
|
|
|
Недавняя статья была посвящена межзвездным планетарным странникам и рассматривала то, как римский телескоп продвинет научное понимание того, как они формируются, где они существуют и к каким типам планет они относятся. В частности, в статье рассматривается так называемая "функция свободно плавающей массы", позволяющая понять происхождение планет-изгоев. Функция массы планет описывает распределение масс планет вокруг звезд. Функция массы свободно плавающих планет делает то же самое для блуждающих по галактике планет-изгоев. Исследование опубликовано на сервере препринтов arXiv.
|
|
|
|
Авторы предполагают, что, помимо прочего, Roman может значительно улучшить существующие данные о количестве планет такого типа, которые меньше Земли. Это также может помочь охарактеризовать количество планет-изгоев с большей массой и их распределение в космосе. Наконец, полученные данные могут улучшить понимание астрономами процессов, которые создают, а затем выбрасывают эти миры из мест их рождения.
|
|
|
|
|
|
|
Что такое планеты-изгои?
|
|
|
|
Термин "планета-изгой" вызывает в воображении образы таких мест, как Хот, Альдераан и Эндор (из вселенной "Звездных войн"). Эти места вращаются вокруг звезд, в то время как свободно плавающие планеты больше этого не делают. Недавно сформировавшаяся планетная система - это оживленное место. Фрагменты миров (по сути, протопланеты) движутся вокруг и испытывают гравитационное воздействие других фрагментов. В конечном счете, они объединяются друг с другом, образуя планеты. Динамика формирования настолько энергична, что некоторые новообразованные планеты выбрасываются в космос и никогда не возвращаются в свои родительские системы.
|
|
|
|
По оценкам астрономов, Млечный Путь может содержать миллионы или миллиарды планет-изгоев. Если это правда, то изгоев может быть гораздо больше, чем миров, привязанных к своим родительским звездам. "Бродяги" не согреваются ближайшими звездами, поэтому астрономы подозревают, что большинство из них (если не все) замерзшие, обледенелые, пустые и непригодные для жизни.
|
|
|
|
Планеты-изгои не так-то просто обнаружить, поскольку они, по сути, движутся "в темноте". На данный момент один из лучших способов обнаружить их - с помощью микролинзирования. С нашей точки зрения, здесь, на Земле, это происходит, когда планета проходит перед звездой. Гравитация "бродяги" "искривляет" свет звезды на заднем плане. Это приводит к небольшому "колебанию" изображения звезды и указывает на то, что что-то только что прошло через поле зрения.
|
|
Как Роман может помочь в поиске свободно плавающих планет?
|
|
|
|
Космический телескоп Нэнси Грейс Роман улучшит возможности обнаружения планет-изгоев с помощью таких инструментов, как космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST), который уже обнаружил другие планеты-изгои. Римский телескоп выполнит поиск под названием Galactic Bulge Time Domain Survey, который поможет астрономам обнаружить от нескольких сотен до нескольких тысяч свободно плавающих "блуждающих" планет. Это должно дать исследователям хорошую базу для изучения, чтобы понять их массы и распределение по всей галактике.
|
|
|
|
Это, в свою очередь, должно обеспечить лучшее понимание того, как и где рождаются планеты-изгои. По сути, данные Романа дополнят "демографию" этих миров.
|
|
|
|
Хотя обнаружить всех изгоев довольно сложно, найти население планет с низкой массой будет особенно сложно. Эти миры меньше и менее массивны, чем Земля. Вероятно, они формируются в протопланетных дисках, как и их более крупные собратья, но достаточно малы, чтобы их можно было без особого труда выбросить в космос.
|
|
|
|
Более крупные и массивные миры с меньшей вероятностью будут выброшены на ранней стадии процесса. Существование "старших братьев и сестер"-изгоев кое-что говорит о процессах, необходимых для их выброса в космос, поскольку они более массивны и теоретически требуют более энергичных "толчков" в межзвездное пространство.
|
|
|
|
В поисках экзопланет Роман будет использовать транзитный метод, а также микролинзирование. Транзитный метод - это необычный способ описать то, что мы видим, когда один объект в космосе проходит перед другим. То, что мы видим, - это "затемнение" света от объекта на заднем плане. Длительность затемнения, а также его глубина (насколько сильно блокируется свет) дают представление о природе объекта на переднем плане. Микролинзирование также включает в себя "затмение" одного объекта другим, но тогда астрономы обнаруживают гравитационное искривление света от фонового объекта.
|
|
|
|
Роман почти завершен, но запуск состоится только через пару лет. Несмотря на это, астрономы уже предсказывают, что его наблюдения за планетами-изгоями, а также другими несветящимися телами (первичными черными дырами, кто-нибудь знает?) произведут революцию в нашем понимании объектов, населяющих нашу галактику.
|
|
|
|
Источник
|
