Массу и расстояние до планеты-изгоя измерили с Земли и из космоса

Одинокая планета-гигант с кольцами дрейфует в межзвездном пространстве на фоне звезд Млечного Пути.

Астрономы впервые смогли напрямую измерить массу и расстояние до новооткрытой планеты-сироты, которая в одиночестве путешествует по галактике. Такие миры, не связанные гравитацией ни с одной звездой, называют свободно плавающими или планетами-изгоями. Из-за того, что они почти не излучают собственного света, их обнаружение – чрезвычайно сложная задача. Обычно ученые замечают их лишь по кратковременному искажению света далеких звезд, которое вызывает их гравитация. Этот эффект известен как микролинзирование.

Главная проблема метода микролинзирования заключается в том, что он, как правило, не позволяет определить, как далеко от нас находится планета. Без этого параметра невозможно точно вычислить и ее массу. В результате многие детали об этой скрытой популяции одиноких миров оставались для науки загадкой, а оценки их количества и характеристик были крайне неопределенными.

Прорыв произошел благодаря новому исследованию. Ученые описали открытие планеты-изгоя во время события микролинзирования, но с одной важной особенностью – наблюдение велось одновременно с Земли и из космоса. Команда объединила данные нескольких наземных обзоров с наблюдениями космического телескопа «Gaia». Небольшие различия во времени фиксации события из этих двух удаленных точек позволили измерить так называемый параллакс микролинзирования. Эта информация в сочетании с моделированием дала исследователям возможность точно рассчитать и массу планеты, и ее местоположение в галактике.

Новооткрытая планета обладает массой, составляющей примерно 22% от массы Юпитера, что сопоставимо с Сатурном, и находится на расстоянии около 3000 парсеков от центра Млечного Пути. По мнению исследователей, такая масса указывает на то, что планета, скорее всего, сформировалась внутри планетной системы, подобно Земле или Юпитеру, а не возникла самостоятельно, как маленькая звезда или коричневый карлик. Ученые предполагают, что планеты-изгои с низкой массой рождаются у звезд, а затем выбрасываются со своих орбит из-за гравитационных возмущений – например, при сближении с другими планетами.

До сих пор было подтверждено существование лишь небольшого числа планет-изгоев, но ожидается, что в ближайшие годы их количество значительно возрастет. Ключевую роль в этом, по мнению экспертов, сыграет предстоящий запуск космического телескопа NASA имени Нэнси Грейс Роман, запланированный на 2027 год. Как отмечают специалисты, «одновременные космические и наземные наблюдения за событиями микролинзирования могут быть применены при планировании будущих исследовательских миссий и способны привести к лучшему пониманию того, как формируются планеты в нашей Галактике».