Polacy odkryli małą „zbuntowaną planetę”. To obiekty bardzo trudne do obserwacji

Swobodne, czy jak mówią inni – zbuntowane planety są uważane za niezwykle trudne do wykrycia, chociaż powszechnie uważa się, że zarówno w naszej galaktyce, jak i poza nią, jest ich bardzo wiele.

– Nasze obecne odkrycie potwierdza, że małomasywne planety swobodne są częste w Drodze Mlecznej, mogą być ich miliardy, i że można je wykrywać i charakteryzować za pomocą obserwacji prowadzonych z powierzchni Ziemi – mówi prof. Andrzej Udalski, kierownik projektu Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) z Obserwatorium Astronomicznego UW.

Naukowcy szacują, że odkryta egzoplaneta ma rozmiary zbliżone do Ziemi i masę mniej więcej trzech mas Marsa.

Polowanie na planety swobodne

Lata badań i obserwacji przestrzeni pozwoliły dotychczas na wykrycie 4000 egzoplanet. Większość z nich została wykryta za pomocą „metody tranzytu”, w której odnotowuje się spadki jasności gwiazdy, spowodowane przez planetę przelatującą w jej świetle. Druga metoda pozwalająca na zaobserwowanie odległych egzoplanet to tzw. „metoda prędkości radialnej”, która wykrywa ruchy gwiazd wywołany przez grawitację planety.

Obie te techniki wymagają obecności gwiazdy macierzystej, wokół której orbituje egzoplaneta, w związku z czym nie są przydatne przy poszukiwaniu planet swobodnych – poruszających się w przestrzeni bez towarzyszącej gwiazdy. Ale istnieje inna technika „polowania” na planety – tzw. „mikrosoczewkowanie grawitacyjne”, które polega na obserwowaniu, jak obiekty znajdujące się na pierwszym planie przechodzą przed odległymi gwiazdami znajdującymi się w tle.

Kiedy ciało niebieskie przepływa w polu światła odległej gwiazdy, obiekt znajdujący się bliżej obserwatora może działać jak soczewka grawitacyjna, wyginając i powiększając światło gwiazdy w sposób, który może ujawnić masę obiektu na pierwszym planie oraz inne jego cechy.

– Szanse na zaobserwowanie zdarzeń mikrosoczewkowania są niezwykle małe, ponieważ trzy obiekty – źródło światła, soczewka i obserwator – muszą być prawie idealnie wyrównane – mówi główny autor badania dr Przemek Mróz, z California Institute of Technology w Pasadenie.

– Gdybyśmy obserwowali tylko jedną gwiazdę źródłową, musielibyśmy czekać prawie milion lat, aby zobaczyć, jak źródło zostanie poddane mikrosoczewkowaniu – dodaje.

Miliony podobnych planet

Ale łowcy planet, tacy jak Mróz, nie obserwują nieba po jednej gwieździe. W nowym badaniu zespół astronomów przeanalizował dane zebrane przez OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment) – projekt prowadzony przez Uniwersytet Warszawski, wykorzystujący 1,3-metrowy teleskop w Obserwatorium Las Campanas w Chile do monitorowania milionów gwiazd w pobliżu centrum Drogi Mlecznej.

Badacze wykryli bardzo interesujący sygnał – zdarzenie o nazwie OGLE-2016-BLG-1928, które okazało się najkrótszym wykrytym zdarzeniem mikrosoczewkowania. Zespół dodatkowo scharakteryzował zdarzenie, korzystając z danych zebranych przez Koreańską Sieć Teleskopów Mikrosoczewkowych, która obsługuje teleskopy w Chile, Australii i Afryce Południowej.

– Kiedy po raz pierwszy zauważyliśmy to zdarzenie, było jasne, że musiało to być spowodowane przez niezwykle malutki obiekt – mówi Radosław Poleski z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego.

Kandydat na OGLE-2016-BLG-1928 prawdopodobnie przemierza kosmos samotnie. – Gdyby obiekt krążył wokół gwiazdy, wykrylibyśmy jej obecność na krzywej jasności zdarzenia. Możemy więc wykluczyć planetę posiadającą gwiazdę w promieniu około 8 jednostek astronomicznych – powiedział Poleski.

Jedna jednostka astronomiczna, czyli AU, to średnia odległość Ziemi od Słońca – około 150 milionów kilometrów. Dla porównania w naszym Układzie Słonecznym obiekt znajdujący się w odległości 8 AU od Słońca okrążałby je między Jowiszem a Saturnem.

Nowe badanie zostało opublikowane w Astrophysical Journal Letters.