Астрономія
Астрономія

Гравітаційне мікролінзування допомогло зафіксувати екзопланету без зірки

Астрономи зафіксували кандидата в планету-сироту земної групи за допомогою найкоротшого за часом гравітаційного мікролінзування. Навколо об’єкта у межах 8 астрономічних одиниць немає жодної зірки. Результати роботи опубліковані на сайті препринтів arXiv.org.

Що таке планети-сироти?

Астрономи виявили тисячі планет за межами Сонячної системи, й усі вони обертаються навколо зірок. Однак теорії формування та еволюції таких об’єктів передбачають існування планет-сиріт, гравітаційно не пов’язаних із жодною зіркою. Екзопланети можуть бути викинуті зі своєї системи в результаті міграції планет всередині неї. За оцінками, щонайменше 75% систем, які містять газових гігантів, переживали в минулому такі процеси. Динамічна взаємодія між планетами-гігантами неминуче призводить до порушення орбіт внутрішніх менших планет земної маси і може призвести до їхнього викидання. Попередні дослідження встановили, що типові маси викинутих із систем планет становлять від 0,3 до 1 маси Землі. Майбутні планети-сироти частіше утворюються навколо масивних зірок, які, в свою чергу, частіше формують планети-гіганти. Планети також можуть бути викинуті з кратних зіркових систем у результаті взаємодії між світилами, із зоряних скупчень або

внаслідок еволюції зірки. У Чумацькому Шляху можуть бути мільярди чи навіть трильйони планет-сиріт.

Як їх можна зафіксувати?

Планети-сироти не можуть бути виявлені за допомогою найпопулярніших методів для пошуку екзопланет, як-от метод радіальних швидкостей та транзитний метод, адже вони засновані на взаємодії планети із зіркою. Такі об’єкти темні та компактні, тож зафіксувати їх напряму неможливо. Натомість для пошуку планет-сиріт можна застосовувати гравітаційне мікролінзування, яке не залежить від яскравості

об'єкта, що створює такий ефект. Гравітаційне лінзування відбувається, коли світло віддаленого джерела, як правило, зірки, викривляється об'єктом з достатньою масою, який знаходиться ближче до спостерігача. Такий об’єкт виконує роль лінзи. Однак події мікролінзування, зумовлені об'єктами із масами, близькими до земних, надзвичайно короткі. Це ускладнює їхні пошуки.

Що знайшли вчені?

Астрономи зафіксували найкоротшу подію гравітаційного мікролінзування, яка отримала назву OGLE-2016-BLG-1928. Вона тривала 41,5 хвилин. Це вказує на існування об’єкта, який, в залежності від відстані до нього, має масу Землі або Марса. Вчені виключили наявність зірок у радіусі 8 астрономічних одиниць навколо цього кандидата у екзопланети. Для порівняння: відстань між Землею та Сонцем становить 1 астрономічну одиницю.

Втім, існує певна невизначеність щодо природи цієї події. Далека зірка-джерело, завдяки якій вчені побачили гравітаційне лінзування, відноситься до червоних гігантів, які можуть виробляти спалахи. Тим не менш, вчені роблять висновок, що тривалість, амплітуда та форма кривої світла події, яку вони зафіксували, не збігаються із властивостями таких спалахів, отже мікролінзування дійсно може бути викликане присутністю планети.

Дослідники наголошують, що їхня знахідка наразі є найкращим кандидатом у планети-сироти земної групи.