Planeta Rogue despre dimensiunea Pământului descoperită în Calea Lactee

galaxia noastră ar putea fi plină de planete necinstite, nelegate gravitațional de orice stea. O echipă internațională de oameni de știință, condusă de astronomi polonezi, a anunțat descoperirea celei mai mici planete plutitoare libere de dimensiunea Pământului găsite până în prezent.

peste patru mii de planete extrasolare au fost descoperite până în prezent. Deși multe dintre exoplanetele cunoscute nu seamănă cu cele din sistemul nostru solar, ele au un lucru în comun — toate orbitează o stea. Cu toate acestea, teoriile formării și evoluției planetei prezic existența planetelor plutitoare libere (necinstite), neatașate gravitațional de orice stea. Într-adevăr, în urmă cu câțiva ani, astronomii polonezi din echipa OGLE de la Observatorul Astronomic al Universității din Varșovia au furnizat primele dovezi pentru existența unor astfel de planete în Calea Lactee. Scriind în Astrophysical Journal Letters, astronomii OGLE au anunțat descoperirea celei mai mici planete necinstite găsite până în prezent.

exoplanetele pot fi rareori observate direct. De obicei, astronomii găsesc planete folosind observații ale luminii de la steaua gazdă a planetei. De exemplu, dacă o planetă traversează în fața discului stelei sale părinte, atunci luminozitatea observată a stelei scade periodic cu o cantitate mică provocând așa-numitele Tranzite. Astronomii pot măsura, de asemenea, mișcarea stelei cauzată de planetă.

planetele plutitoare libere nu emit practic radiații și-prin definiție — nu orbitează nicio stea gazdă, deci nu pot fi descoperite folosind metode tradiționale de detectare astrofizică. Cu toate acestea, planetele necinstite pot fi observate folosind un fenomen astronomic numit microlensing gravitațional. Microlensing rezultă din teoria relativității generale a lui Einstein — un obiect masiv (lentila) poate îndoi lumina unui obiect de fundal luminos (sursa). Gravitația lentilei acționează ca o lupă uriașă care îndoaie și mărește lumina stelelor îndepărtate.

„dacă un obiect masiv (o stea sau o planetă) trece între un observator de pe Pământ și o stea sursă îndepărtată, gravitația sa poate devia și focaliza lumina de la sursă. Observatorul va măsura o scurtă strălucire a stelei sursă”, explică Dr.Przemek Mroz, cercetător postdoctoral la Institutul de Tehnologie din California și autor principal al studiului. „Șansele de a observa microlensing sunt extrem de mici, deoarece trei obiecte — sursă, lentilă și observator — trebuie să fie aproape perfect aliniate. Dacă am observa o singură stea sursă, ar trebui să așteptăm aproape un milion de ani pentru a vedea sursa fiind microlențiată”, adaugă el.

acesta este motivul pentru care sondajele moderne care vânează evenimente de microlensare gravitațională monitorizează sute de milioane de stele din centrul Căii Lactee, unde șansele de microlensare sunt cele mai mari. Sondajul OGLE-condus de astronomii Universității din Varșovia — efectuează unul dintre astfel de experimente. OGLE este unul dintre cele mai mari și mai lungi sondaje de cer, a început operațiunile în urmă cu peste 28 de ani. În prezent, astronomii OGLE folosesc un 1.Telescopul Varșovia de 3 metri situat la Observatorul Las Campanas, Chile. În fiecare noapte senină, își îndreaptă telescopul spre regiunile centrale ale galaxiei și observă sute de milioane de stele, căutând cele care își schimbă luminozitatea.

microlensarea gravitațională nu depinde de luminozitatea lentilei, deci permite studiul obiectelor slabe sau întunecate, cum ar fi planetele. Durata evenimentelor de microlensare depinde de masa obiectului de lentilă — cu cât lentila este mai puțin masivă, cu atât evenimentul de microlensare este mai scurt. Majoritatea evenimentelor observate, care durează de obicei câteva zile, sunt cauzate de stele. Evenimentele de microlensare atribuite planetelor plutitoare libere au intervale de timp de doar câteva ore. Prin măsurarea duratei unui eveniment de microlensare (și a formei curbei sale de lumină) putem estima masa obiectului de lentilă.

oamenii de știință au anunțat descoperirea celui mai scurt eveniment de microlensing găsit vreodată, numit OGLE-2016-BLG-1928, care are o perioadă de timp de doar 42 de minute. „Când am văzut pentru prima dată acest eveniment, era clar că trebuie să fi fost cauzat de un obiect extrem de mic”, spune dr.Radoslaw Poleski de la Observatorul Astronomic al Universității din Varșovia, coautor al studiului. Într-adevăr, modelele evenimentului indică faptul că obiectivul trebuie să fi fost mai puțin masiv decât Pământul, probabil a fost un obiect de masă Marte. Mai mult, obiectivul este probabil o planetă necinstită. „Dacă obiectivul orbitează o stea, I-am detecta prezența în curba de lumină a evenimentului”, adaugă Dr.Poleski. „Putem exclude ca planeta să aibă o stea în aproximativ 8 unități astronomice (unitatea astronomică este distanța dintre Pământ și soare).”

astronomii OGLE au furnizat primele dovezi pentru o populație mare de planete necinstite în Calea Lactee în urmă cu câțiva ani. Cu toate acestea, planeta nou detectată este cea mai mică lume necinstită găsită vreodată. „Descoperirea noastră demonstrează că planetele plutitoare cu masă mică pot fi detectate și caracterizate cu ajutorul telescoapelor de la sol”, spune Prof.Andrzej Udalski, PI al proiectului OGLE.

astronomii suspectează că planetele plutitoare libere s-au format de fapt în discuri protoplanetare în jurul stelelor (ca planete „obișnuite”) și au fost expulzate din sistemele lor planetare părinte după interacțiunile gravitaționale cu alte corpuri, de exemplu, cu alte planete din sistem. Teoriile formării planetei prezic că planetele ejectate ar trebui să fie de obicei mai mici decât Pământul. Astfel, studierea planetelor plutitoare libere ne permite să înțelegem trecutul turbulent al sistemelor planetare tinere, cum ar fi sistemul nostru solar.

căutarea planetelor plutitoare libere este unul dintre motoarele științifice ale telescopului spațial Nancy Grace Roman, care este în prezent construit de NASA. Observatorul este programat să înceapă operațiunile la mijlocul anilor 2020.

din cauza conciziei evenimentului, au fost necesare observații suplimentare colectate de Korea Microlensing Telescope Network (Kmtnet) pentru a caracteriza evenimentul. KMTNet operează o rețea de trei telescoape-în Chile, Australia și Africa de Sud.

referință: „Un candidat al planetei necinstite în masă terestră detectat în cel mai scurt timp eveniment de microlensare” de Przemek dl. Inktoz, Radoslaw Poleski, Andrew Gould, Andrzej Udalski, Takahiro Sumi și, Michal K. Szymanski, Igor Soszynski, Pawel Pietrukowicz, Szymon Kozlowski, Jan Skowron, Krzysztof Ulaczyk, (colaborare OGLE), Michael D. Albrow, Sun-Ju Chung, Jung, Hyoun-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 și (colaborare KMT), 29 octombrie 2020, Astrophysical Journal Letters.
DOI: 10.3847 / 2041-8213 / abbfad
arXiv: 2009.12377

descoperirea ar fi imposibilă fără observații pe termen lung efectuate de OGLE Sky survey. Proiectul se numără printre cele mai mari și mai lungi sondaje de cer, a început operațiunile în urmă cu peste 28 de ani. Unul dintre primele obiective ale sondajului OGLE a fost căutarea și studierea materiei întunecate folosind tehnica microlensării gravitaționale. Studiile actuale acoperă o gamă largă de subiecte – căutarea exoplanetelor, studierea structurii și evoluției Căii Lactee și a galaxiilor vecine, studii ale stelelor variabile, quasarilor, tranzitorilor și corpurilor sistemului solar.