Планет-странников больше, чем звезд

Открыты планеты-гиганты, свободно дрейфующие по космосу

Группа астрономов, руководимая одним из пионеров экзопланетологии Дэвидом Беннеттом, профессором Университета Нотр-Дама (США, штат Индиана), объявила об обнаружении нового класса астрономических объектов – темных юпитероподобных экзопланет, гравитационно не связанных со звездами и самостоятельно дрейфующих по космосу. Предположительно, такие планеты-странники были выброшены с орбит своих материнских звезд в начальной стадии формирования планетарных систем.

Статья с описанием этого открытия опубликована в свежем выпуске журнала Nature.

Обнаружение планет-странников стало возможным благодаря данным наблюдений 2006–2007 годов, произведенных японско-новозеландской командой астрономов на 1,8-метровом телескопе, установленном в Университетской обсерватории Маунт Джон в Новой Зеландии. В течение года астрономы сканировали группу звезд в центральной области Млечного Пути методом микролинзирования, позволяющим наблюдать темные компактные объекты достаточно большой массы, которые сложно обнаружить при помощи уже хорошо обкатанных методов обнаружения экзопланет.

Трехлетний анализ данных, полученных в ходе этих наблюдений, позволил Беннетту и его соавторам заявить об открытии десяти планет класса Юпитера, свободно дрейфующих по центральным областям нашей галактики.

Авторы статьи не исключают вероятность, что некоторые из этих планет могут быть гравитационно связаны с материнскими звездами, вращаясь вокруг них на очень удаленных орбитах. Однако существующая теория плането- и звездообразования, а также данные других наблюдений, достаточные для статистической оценки подобных утверждений, оставляют мало места для такого объяснения, так как юпитероподобные газовые гиганты на столь удаленных звездных орбитах встречаются крайне редко. Говоря точнее,

если часть из наблюдаемых планет и является высокоорбитальными экзо-Юпитерами, то их должно быть не больше двух из десяти описанных.

В этом случае, указывают авторы, детектировать наличие у них материнских звезд должны дальнейшие наблюдения с помощью орбитального телескопа «Хаббл», но это, по их мнению, вряд ли сильно скорректирует выводы статьи.

Открытие Беннетта и соавторов не только подтверждает существование планет-странников, что ранее было темой смелых предположений и научной фантастики, но также указывает на высокую распространенность подобного рода небесных тел в нашей галактике. В отличие от вращающихся вокруг материнских звезд экзопланет, засечь компактные темные объекты, дрейфующие за пределами звездных систем, с помощью эффекта гравитационной линзы – весьма нетривиальная задача, поскольку при микролинзировании детектируется слабое изменение яркости слабосветящихся звезд в центральных областях Млечного Пути, оказавшихся в очень короткий промежуток времени на условной линии между Землей и темной планетой. И тот факт, что таким способом удалось идентифицировать уже десять свободно дрейфующих по космосу объектов, свидетельствует, что при более совершенных методах детекции их, скорей всего, будет обнаружено еще больше, подчеркивают авторы статьи.

Произведя подсчеты, группа Беннетта пришла к выводу, что в Млечном Пути популяция планет-странников класса Юпитера примерно в два раза может превосходить звездную.

Таким образом, свободно дрейфующие планеты вовсе не являются экзотикой и распространены в галактике не меньше, чем «классические» орбитальные, и дальнейшие их наблюдения могут сильно подкорректировать вклад обычного барионного вещества, из которого они состоят, в таинственную темную материю – один из главных оселков современной астрофизики.

Существующие технические средства пока не позволяют наблюдать темные компактные объекты меньших, чем у Сатурна и Юпитера, масс, но теория не исключает, что и меньшие планеты земного класса, выброшенные из своих материнских звездных систем, также могут присоединяться к популяции дрейфующих по галактике планет.

Обнаружить странствующие по Вселенной «земли» позволит Большой инфракрасный телескоп WFIRST, который НАСА планирует вывести на земную орбиту в ближайшие десять лет.

ТЕКСТ: Дмитрий Малянов