Dzięki mikrosoczewkowaniu grawitacyjnemu odkryto małą samotną planetę

Astronomowie od dawna wierzą, że przez naszą galaktykę może dryfować od miliardów do bilionów samotnych planet, niezwiązanych z żadną gwiazdą macierzystą. Niedawne badanie pozwoliło zidentyfikować jednego takiego kandydata – potencjalnie pierwszy świat o masie ziemskiej, który zaobserwowali astronomowie jako swobodnie poruszający się.

W ciągu ostatnich trzech dekad naukowcy odkryli ponad 4000 egzoplanet, obejmujących ogromny zakres mas, rozmiarów i temperatur, składu, właściwości orbitalnych i nie tylko. Jednak zdecydowana większość z nich ma jedną wspólną cechę: wszystkie krążą wokół gwiazdy.

Chociaż może się to wydawać normalnym zachowaniem – w końcu jesteśmy raczej przywiązani do naszej własnej gwiazdy, tutaj na Ziemi – modele formowania się planet przewidują, że w naszej galaktyce powinna znajdować się duża populacja swobodnie poruszających się planet. Zgodnie z modelami, te planety o masie mniejszej niż Ziemia są wyrzucane ze swoich układów macierzystych poprzez interakcje z innymi ciałami (zwykle gazowymi olbrzymami).

W jaki sposób można potwierdzić ten obraz obserwacyjnie? Bez światła gwiazdy macierzystej, swobodnie poruszające się planety są trudne do wykrycia – ale można je znaleźć dzięki metodzie zwanej mikrosoczewkowaniem grawitacyjnym.

W przypadku mikrosoczewkowania, obiekt soczewkujący jest mały – obiekt o masie gwiazdowej lub planetarnej – więc soczewkowanie nie wytwarza rozdzielanego pierścienia światła, jak w przypadku silnego soczewkowania. Zamiast tego widzimy krótkie pojaśnienie źródła tła, gdy soczewka przechodzi przed nim. Na podstawie kształtu krzywej blasku możemy następnie wywnioskować właściwości tej soczewki i źródła.

Do tej pory w zdarzeniach mikrosoczewkowania odkryto około 100 planet – ale w większości tych przypadków masa soczewkująca jest w rzeczywistości połączeniem masy planety i jej gwiazdy macierzystej. Jak dotąd znaleziono tylko kilka obiektów, które mogły być planetami swobodnie poruszającymi się, a wszystkie miały stosunkowo dużą masę.

Niedawne badania przeprowadzone przez Przemka Mroza z CalTech przedstawiają nowe odkrycie zebrane na podstawie danych z dwóch soczewek grawitacyjnych: najkrócej jak dotąd trwającej, obserwowanej mikrosoczewki grawitacyjnej, OGLE-2016-BLG-1928.

Chociaż skala czasowa rozjaśnienia wynosiła zaledwie 41,5 minuty, OGLE i KMTN (Korea Microlensing Telescope Network) zdołały uchwycić łącznie 15 danych powiększonych punktów. Modelując krzywą blasku, autorzy ustalili, że OGLE-2016-BLG-1928 jest planetą swobodnie podróżującą lub jej gwiazda macierzysta znajduje się w odległości co najmniej 8 jednostek astronomicznych od niej.

Zakładając, że planeta znajduje się w dysku galaktycznym (co autorzy pracy uważają za prawdopodobne, bazując na swoich danych), szacuje się, że waży ~0,3 masy Ziemi, czyli około 3 razy tyle, co Mars.

Jak zatem wyglądają nasze perspektywy znalezienia większej liczby tych swobodnie podróżujących planet o małej masie i weryfikowania oczekiwań, że jest ich dużo? Z pewnością to odkrycie OGLE udowadnia, że jest to możliwe – a dzięki mocy przyszłych obserwatoriów, takich jak Nancy Grace Roman Space Telescope, istnieje duże prawdopodobieństwo, że będziemy w stanie dostrzec więcej tych dryfujących ziemskopodobnych światów.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
AAS

Vega

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *