Rogue Planet På Størrelse Med Jorden Oppdaget I Melkeveien

Vår Galakse kan vrimle med ukjente planeter, gravitasjonelt ubundet til enhver stjerne. Et internasjonalt team av forskere, ledet av polske astronomer, har annonsert oppdagelsen av den minste Jorden-sized frittflytende planet funnet hittil.

Over fire tusen ekstrasolare planeter har blitt oppdaget til dags dato. Selv om mange av de kjente eksoplanetene ikke ligner de i vårt solsystem — har de en ting til felles – de går alle i bane rundt en stjerne. Imidlertid forutsier teorier om planetdannelse og evolusjon eksistensen av frittflytende (rogue) planeter, gravitasjonelt ufestet til noen stjerne. For noen år siden ga polske astronomer fra ogle-teamet fra Det Astronomiske Observatoriet Ved Universitetet I Warszawa det første beviset for eksistensen av slike planeter I Melkeveien. Skrive I Astrophysical Journal Letters, ogle astronomer kunngjorde oppdagelsen av den minste rogue planet funnet hittil.

Eksoplaneter kan bare sjelden observeres direkte. Vanligvis finner astronomer planeter ved hjelp av observasjoner av lyset fra planetens vertsstjerne. For eksempel, hvis en planet krysser foran moderstjernens disk, faller den observerte lysstyrken til stjernen periodisk med en liten mengde som forårsaker såkalte passasjer. Astronomer kan også måle stjernens bevegelse forårsaket av planeten.

frittflytende planeter avgir så godt som ingen stråling, og — per definisjon — går de ikke i bane rundt noen vertsstjerne, så de kan ikke bli oppdaget ved hjelp av tradisjonelle metoder for astrofysisk deteksjon. Likevel kan rogue planeter bli oppdaget ved hjelp av et astronomisk fenomen kalt gravitasjonsmikrolensing. Microlensing resultater Fra Einsteins teori om generell relativitet – en massiv gjenstand (linsen) kan bøye lyset av et lyst bakgrunnsobjekt (kilden). Objektivets tyngdekraft fungerer som et stort forstørrelsesglass som bøyer og forstørrer lyset fra fjerne stjerner.

» Hvis et massivt objekt (en stjerne eller en planet) passerer mellom En Jordbasert observatør og en fjern kilde stjerne, kan dens tyngdekraft avlede og fokusere lys fra kilden. Observatøren vil måle en kort lysning av kildestjernen, » forklarer Dr. Przemek Mroz, en postdoktor ved California Institute of Technology og en hovedforfatter av studien. «Sjansene for å observere mikrolinsing er ekstremt slanke fordi tre objekter-kilde, linse og observatør-må være nesten perfekt justert. Hvis vi bare observerte en kildestjerne, måtte vi vente nesten en million år for å se at kilden ble mikrolensert, » legger han til.

dette er grunnen til at moderne undersøkelser som jakter på gravitasjonell mikrolinsing, overvåker hundrevis av millioner stjerner i Melkeveiens sentrum, hvor sjansene for mikrolinsing er høyest. OGLE-undersøkelsen-ledet Av Warszawa Universitets astronomer-utfører et av slike eksperimenter. OGLE er en av de største og lengste sky-undersøkelsene, den startet operasjoner for over 28 år siden. FOR tiden bruker OGLE astronomer en 1.3 meter Warszawa Teleskop ligger På Las Campanas Observatory, Chile. Hver klar natt peker de teleskopet mot De sentrale områdene I Galaksen og observerer hundrevis av millioner stjerner, og søker etter de som endrer lysstyrken.

Gravitasjonsmikrolensing er ikke avhengig av objektivets lysstyrke, så det gjør det mulig å studere svake eller mørke objekter som planeter. Varigheten av mikrolensingshendelsene avhenger av linseobjektets masse – jo mindre massiv linsen er, desto kortere er mikrolensingshendelsen. De fleste av de observerte hendelsene, som vanligvis varer i flere dager, er forårsaket av stjerner. Mikrolinsing hendelser knyttet til frittflytende planeter har tidsskalaer på knapt noen timer. Ved å måle varigheten av en mikrolensingshendelse (og formen på lyskurven) kan vi estimere massen av linseobjektet.

forskerne annonserte oppdagelsen av den korteste tidsskala mikrolensingshendelsen som noensinne er funnet, kalt OGLE-2016-BLG-1928, som har tidsskalaen på bare 42 minutter. «Da vi først oppdaget denne hendelsen, var det klart at det må ha vært forårsaket av et ekstremt lite objekt,» sier Dr. Radoslaw Poleski fra Det Astronomiske Observatoriet Ved Universitetet I Warszawa, medforfatter av studien. Faktisk viser modeller av hendelsen at linsen må ha vært mindre massiv Enn Jorden, det var sannsynligvis Et Mars-masseobjekt. Videre er linsen sannsynligvis en rogue planet. «Hvis linsen gikk i bane rundt en stjerne, ville vi oppdage dens tilstedeværelse i lys kurve av hendelsen,» legger Dr. Poleski. «Vi kan utelukke at planeten har en stjerne innenfor ca 8 astronomiske enheter (den astronomiske enheten er avstanden Mellom Jorden og Solen).»

OGLE-astronomer ga det første beviset for en stor befolkning av rogue planeter I Melkeveien for noen år siden. Imidlertid er den nylig oppdagede planeten den minste rogue verden noensinne funnet. «Vår oppdagelse demonstrerer at frie flytende planeter med lav masse kan oppdages og karakteriseres ved hjelp av bakkebaserte teleskoper,» sier Prof. Andrzej Udalski, PI i OGLE-prosjektet.

Astronomer mistenker at frittflytende planeter faktisk ble dannet i protoplanetariske skiver rundt stjerner (som «vanlige» planeter), og at de har blitt kastet ut fra sine modersystemer etter gravitasjonsinteraksjoner med andre legemer, for eksempel med andre planeter i systemet. Teorier om planetdannelse forutsier at de utkastede planetene vanligvis skal være mindre Enn Jorden. Ved å studere frittflytende planeter kan vi forstå den turbulente fortiden til unge planetariske systemer, som vårt solsystem.

søket etter frittflytende planeter er en av vitenskapsdriverne Til Nancy Grace Roman Space Telescope, som for tiden blir konstruert AV NASA. Observatoriet er planlagt å starte drift i midten av 2020-tallet.

på grunn av hendelsens korte varighet var det nødvendig med ytterligere observasjoner samlet inn av Korea Microlensing Telescope Network (Kmtnet) for å karakterisere hendelsen. KMTNet opererer et nettverk av tre teleskoper — I Chile, Australia og Sør-Afrika.

Referanse: «En terrestrisk masse rogue planet kandidat oppdaget på kortest tidsskala microlensing hendelse» Av Przemek Mró, Radoslaw Poleski, Andrew Gould, Andrzej Udalski, Takahiro Sumi, And, Michal K. Szymanski, Igor Soszynski, Pawel Pietrukowicz, Szymon Kozlowski, Jan Skowron, Krzysztof Ulaczyk, (Ogle Samarbeid), Michael D. Albrow, Sun-Ju Chung, cheongho han, kyu-ha hwang, youn kil jung, yoon-Woo Kim, Yoon-Hyun Ryu, In-Gu Shin, 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 og (Kmt Samarbeid), 29 oktober 2020, Astrophysical Journal Letters.
DOI: 10.3847/2041-8213/abbfad
arXiv: 2009.12377

oppdagelsen ville være umulig uten langsiktige observasjoner utført av ogle sky-undersøkelsen. Prosjektet er blant de største og lengste sky-undersøkelsene, det startet operasjoner for over 28 år siden. ET av de første målene FOR OGLE-undersøkelsen var å søke etter og studere mørk materie ved hjelp av gravitasjonsmikrolensingsteknikken. Aktuelle studier dekker et stort spekter av emner-søker etter eksoplaneter, studerer strukturen Og utviklingen Av Melkeveien og nærliggende galakser, studier av variable stjerner, kvasarer, transienter og solsystemlegemer.