Rogue Planet O Velikosti Země Objevili v Mléčné dráze

naše Galaxie se může hemžit nepoctivými planetami, gravitačně nevázanými na jakoukoli hvězdu. Mezinárodní tým vědců, vedený polskými astronomy, oznámil objev dosud nejmenší volně plovoucí planety Země.

dosud bylo objeveno přes čtyři tisíce extrasolárních planet. Ačkoli mnoho známých exoplanet se nepodobá těm v naší sluneční soustavě — mají jedno společné-všichni obíhají kolem hvězdy. Teorie formování a evoluce planety však předpovídají existenci volně plovoucích (nepoctivých) planet, gravitačně nepřipojených k jakékoli hvězdě. Ve skutečnosti před několika lety polští astronomové z týmu OGLE z astronomické observatoře Varšavské univerzity poskytli první důkazy o existenci takových planet v Mléčné dráze. Psaní v Astrophysical Journal Letters, OGLE astronomové oznámili objev nejmenší rogue planet našel k dnešnímu dni.

exoplanety lze přímo pozorovat jen zřídka. Astronomové obvykle nacházejí planety pomocí pozorování světla z hostitelské hvězdy planety. Například, pokud planeta překročí před diskem své mateřské hvězdy, pak pozorovaný jas hvězdy pravidelně klesá o malé množství, což způsobuje tzv. Astronomové mohou také měřit pohyb hvězdy způsobený planetou.

Free-floating planet vyzařují prakticky žádné záření, a — podle definice — nemají oběžné dráze každý hostitel hvězda, takže nemohou být objeveny pomocí tradičních metod astrofyzikálních detekce. Nicméně, nepoctivé planety mohou být spatřeny pomocí astronomického jevu zvaného gravitační mikročočky. Microlensing vyplývá z Einsteinovy teorie obecné relativity-masivní objekt (čočka) může ohýbat světlo jasného objektu na pozadí (zdroj). Gravitace čočky působí jako obrovská lupa, která ohýbá a zvětšuje světlo vzdálených hvězd.

„Pokud masivní objekt (hvězda nebo planeta) prochází mezi pozemským pozorovatelem a zdrojem vzdálené hvězdy, její gravitace může odvrátit a soustředit světlo ze zdroje. Pozorovatel změří krátké rozjasnění zdrojové hvězdy, “ vysvětluje Dr. Przemek Mroz, postdoktorand na Kalifornském technologickém institutu a hlavní autor studie. „Šance na pozorování mikročoček jsou extrémně malé, protože tři objekty-zdroj, čočka a pozorovatel-musí být téměř dokonale zarovnány. Kdybychom pozorovali pouze jednu zdrojovou hvězdu, museli bychom čekat téměř milion let, než bude zdroj mikročočkován,“ dodává.

proto moderní průzkumy gravitačních mikročoček sledují stovky milionů hvězd v centru Mléčné dráhy, kde jsou šance na mikročočky nejvyšší. Průzkum OGLE-vedený astronomy Varšavské univerzity-provádí jeden z takových experimentů. OGLE je jedním z největších a nejdelších průzkumů oblohy, zahájil provoz před více než 28 lety. V současné době, Ogle astronomové používají a 1.3metrový Varšavský dalekohled umístěný na observatoři Las Campanas v Chile. Každé jasné noci, poukazují jejich dalekohled do centrálních oblastí Galaxie a pozorovat stovky milionů hvězd, hledá ty, které mění svůj jas.

gravitační mikročočka nezávisí na jasu čočky, takže umožňuje studium slabých nebo tmavých objektů, jako jsou planety. Doba trvání mikročoček závisí na hmotnosti čočkového objektu – čím méně masivní je čočka, tím kratší je mikročočka. Většina pozorovaných událostí, které obvykle trvají několik dní, jsou způsobeny hvězdami. Mikročočky události připisované volně plovoucím planetám mají časové rámce sotva několika hodin. Měřením doby trvání mikročočky (a tvaru její světelné křivky) můžeme odhadnout hmotnost čočkovacího objektu.

vědci oznámili objev nejkratší lhůtě mikročočky případě, kdy našel, zavolal OGLE-2016-BLG-1928, která má lhůtě pouhých 42 minut. „Když jsme tuto událost poprvé spatřili, bylo jasné, že musela být způsobena extrémně malým objektem,“ říká Dr. Radoslaw Poleski z astronomické observatoře Varšavské univerzity, spoluautor studie. Modely události skutečně naznačují,že čočka musela být méně masivní než Země, pravděpodobně to byl objekt Mars-mass. Objektiv je navíc pravděpodobně nepoctivá planeta. „Pokud by čočka obíhala kolem hvězdy, zjistili bychom její přítomnost ve světelné křivce události,“ dodává Dr. Poleski. „Můžeme vyloučit, že planeta s hvězdou v přibližně 8 astronomických jednotek (astronomická jednotka je vzdálenost Země a Slunce).“

Ogle astronomové poskytli první důkazy o velké populaci nepoctivých planet v Mléčné dráze před několika lety. Nově objevená planeta je však nejmenším nepoctivým světem, jaký kdy byl nalezen. „Náš objev ukazuje, že planety s nízkou hmotností mohou být detekovány a charakterizovány pomocí pozemních dalekohledů,“ říká Prof. Andrzej Udalski, PI projektu OGLE.

Astronomové podezření, že free-floating planet ve skutečnosti tvoří v protoplanetární disky kolem hvězd (jako „obyčejný“ planety) a byly vysunuty z jejich mateřské planetární soustavy po gravitační interakcí s dalšími subjekty, například s další planety v systému. Teorie formování planety předpovídají, že vyhozené planety by měly být obvykle menší než Země. Studium volně plovoucích planet nám tedy umožňuje pochopit turbulentní minulost mladých planetárních systémů, jako je naše sluneční soustava.

hledání volně plovoucích Planet je jedním z vědeckých tahounů římského kosmického dalekohledu Nancy Grace, který v současné době staví NASA. Observatoř je naplánováno zahájit provoz v polovině roku 2020-x let.

Kvůli stručnosti události, další pozorování shromážděných Korea Mikročočky Dalekohled Sítě (KMTNet) bylo zapotřebí charakterizovat událost. KMTNet provozuje síť tří dalekohledů-v Chile — Austrálii a Jižní Africe.

Reference: „Pozemní-hmotnost rogue planet kandidáta detekován v nejkratší lhůtě mikročočky události“ Przemek Mróz, Radoslaw Alexander, Andrew Gould, Andrzej Udalski, Takahiro Sumi, a, Michal K. Szymanski, Igor Soszynski, Pawel Pietrukowicz, Szymon Kozlowski, Jan Skowron, Krzysztof Ulaczyk, (OGLE Spolupráce), Michael D. Albrow, Sun-Ju Chung, Cheongho Han, Kyu-Ha Hwang, Youn Kil Jung, Hyoun-Woo Kim, Yoon-Hyun Ryu, Shin Gu, Yossi Shvartzvald, Jennifer C. Yee, Weicheng Zang, Sang-Mok Cha Dong-Jin Kim, Seung-Lee, Kim, Chung-Uk, Lee Dong-Joo Lee, Yongseok Lee, Byeong-Gon Park, Richard W. Pogge a (spolupráce KMT), 29. října 2020, Astrophysical Journal Letters.
DOI: 10.3847/2041-8213/abbfad
arXiv: 2009.12377

objev by nebylo možné bez dlouhodobého pozorování prováděných OGLE sky survey. Projekt patří mezi největší a nejdelší průzkumy oblohy, provoz zahájil před více než 28 lety. Jedním z prvních cílů průzkumu OGLE bylo hledání a studium temné hmoty pomocí gravitační mikročočky. Aktuální studie pokrývají širokou škálu témat – hledání exoplanet, studuje strukturu a vývoj Mléčné dráhy a sousední galaxie, studium proměnných hvězd, kvasary, přechodových jevů a těles sluneční soustavy.