Космический изгой попался случайно: один эпизод переписал данные о планетах в Млечном Пути

Обычно планеты миллиарды лет обращаются вокруг своих звезд, но иногда космические истории складываются иначе. Астрономы зафиксировали редкий случай — планету-изгоя, свободно дрейфующую по Млечному Пути без родительской звезды. Ученым впервые удалось точно измерить и ее массу, и расстояние. Об этом сообщает Earth.

Фото: Generated by AI (DALL·E 3 by OpenAI) is licensed under Free for commercial use (OpenAI License)

Планета-изгой Cha 1107 в процессе формирования

Что такое свободно плавающие планеты

Большинство известных экзопланет видимы лишь потому, что их освещают звезды. Планеты-изгои лишены такого "прожектора", поэтому напрямую наблюдать их почти невозможно. Вместо этого астрономы используют гравитационный эффект микролинзирования: когда темный объект проходит перед далекой звездой, его гравитация на короткое время усиливает свет.

Подобные события длятся всего дни или недели и часто дают лишь намек на существование планеты. Масса и расстояние обычно остаются неопределенными, из-за чего многие такие миры долгое время остаются загадкой, в отличие от случаев, когда изучаются экзопланеты у звезд.

Редкое наблюдение с Земли и из космоса

Исследование возглавил Субо Дун из Института астрономии и астрофизики Кавли при Пекинском университете. Уникальность открытия в том, что одно и то же событие микролинзирования наблюдали сразу с двух точек — с Земли и с космического телескопа Gaia.

Из-за разницы в положении наблюдателей эффект проявился немного по-разному. Этот сдвиг, известный как микролинзинговый параллакс, позволил уточнить параметры объекта. Дополнительное моделирование сделало возможным редкий для таких случаев результат — прямое измерение массы и расстояния планеты.

Какая это планета и откуда она взялась

Масса найденного мира составляет около 22% массы Юпитера — примерно уровень Сатурна. Планета находится на расстоянии около 3000 парсеков от центра Млечного Пути, то есть глубоко внутри Галактики.

Такие размеры важны для понимания происхождения. Объекты, рожденные в одиночестве, вроде коричневых карликов, обычно тяжелее. Масса "сатурнового" уровня указывает, что планета, вероятно, сформировалась у звезды, а затем была выброшена из системы в результате гравитационного хаоса — сценария, отличного от динамики, характерной для планет в двойных системах.

Как планеты становятся изгоями

Молодые планетные системы часто нестабильны. Гравитационные взаимодействия между крупными планетами или влияние соседних звезд могут со временем нарушить орбиты. В результате один из миров получает "космический пинок" и навсегда покидает родную систему.

Новая находка подтверждает, что именно так могла появиться значительная часть маломассивных планет-изгоев.

Почему это открытие важно

Точно измеренных свободно плавающих планет пока крайне мало. Каждый такой случай помогает проверить теории формирования и эволюции планетных систем и показывает, насколько разрушительными могут быть их ранние этапы.

"Одновременные космические и наземные наблюдения микролинзирования можно использовать при планировании будущих миссий, и они помогут лучше понять, как формируются планеты по всей Галактике", — отметил исследователь Лондонского университета королевы Марии Гэвин Коулман.

Сравнение: планеты у звезд и планеты-изгои

Планеты, связанные со звездами, получают стабильную орбиту и источник энергии. Планеты-изгои, напротив, дрейфуют в холодном и темном пространстве. При этом именно изгои помогают понять, как часто планетные системы распадаются и какие массы чаще всего "теряются" в процессе эволюции.

Плюсы и минусы изучения планет-изгоев

Изучение таких миров расширяет представления о структуре Галактики и разнообразии планет.

• Плюсы: новые данные об эволюции систем, проверка теорий формирования планет, развитие методов микролинзирования.
• Минусы: сложность наблюдений, редкость событий, ограниченное количество измеримых параметров.

Популярные вопросы о планетах-изгоях

Что такое планета-изгой?
Это планета, не связанная ни с одной звездой и свободно движущаяся по Галактике.

Насколько они распространены?
По оценкам, в Млечном Пути могут быть миллиарды таких объектов.

Как их обнаруживают?
Почти исключительно с помощью гравитационного микролинзирования.