Rogue Planets: Ne tak hojné, jak si myslel

Nová studie zjistila, že nepoctiví planety - ty, které se volně pohybují v galaxii, nevázané na jakoukoli hvězdu - nejsou tak hojné, jak jsme si kdy mysleli.

Umělecké zobrazení nepoctivé planety, která se pohybuje mezihvězdným prostorem. NASA / Caltech

Astronomové vědí, že existují nečestné planety velikosti Jupiteru, které se pohybují po galaxii samy, bez hvězdy, která by volala domů. Ale kolik temných a osamělých planet je venku?

Před šesti lety jedna studie zjistila, že by mohli být tak hojní, že převyšovali hvězdy dvě ku jedné. Výsledek měl dopad nejen na to, jak by se tyto temné planety mohly tvořit, ale také na celkovou nepořádek raných let formování planety. Nová studie používající přesně stejnou techniku ​​je nyní v rozporu s tím, že první výsledek se ukáže, že není tolik z těchto temných světů Jupiteru, jak jsme si kdy mysleli.

Detekce Rogue Planet

Metody detekce planet jsou notoricky zkreslené hledání radiální rychlosti, například mají sklon najít velké planety blízko svých hvězd, zatímco přímé zobrazování má tendenci najít velké planety daleko od jejich hvězd. Ale existuje způsob, jak detekovat planety bez ohledu na jejich vzdálenost od hostitelské hvězdy, nebo pokud mají hostitelskou hvězdu vůbec: mikročočky .

Jak exoplaneta prochází před vzdálenější hvězdou, její gravitace ohýbá trajektorii světla pozadí hvězdy. Pokud je zarovnání správné, hvězda na pozadí se krátce rozjasní. Tento jev gravitační microlensing umožňuje vědcům hledat exoplanety, které jsou příliš vzdálené a tmavé na to, aby odhalily jakýkoli jiný způsob.
NASA Ames / JPL-Caltech / T. Pyle

Pomocí experimentu optického gravitačního čočky (OGLE) sledují astronomové v naší galaxii téměř 50 milionů hvězd, z nichž většina je v husté galaktické bouli, aby našli vzácnou příležitost, když jedna z nich bliká, její světlo se krátce zvětšilo kvůli gravitačnímu účinku objektu před ním. Objekt, ať už hvězda nebo planeta, je obvykle tak daleko, že jej nevidíme přímo. Ale pokud astronomové pečlivě studují hvězdu v pozadí a způsob, jakým se její světlo znovu rozjasňuje a mizí, mohou se naučit hodně - včetně hmoty objektu (čím méně je hmota objektu, tím kratší záblesk hvězdy pozadí) a zda má objekt společník (například planetární společník ke hvězdě vtiskne ránu na světelnou křivku hvězdy pozadí).

Mezi lety 2010 a 2015 OGLE detekoval 2 617 z těchto microlensingových událostí, což zlepšilo analýzu 474 událostí zveřejněných v roce 2011. Studie z roku 2011 zjistila, že nepoctivé, těla velikosti Jupitera plovoucí Mléčná dráha mohou činit 1 bilion, a další studie odhaduje toto číslo by mohlo být ještě vyšší, pokud by byly účtovány menší planety.

Ale nejnovější analýza, publikovaná v Nature Astronomy, je v rozporu s těmito výsledky, což naznačuje, že naše galaxie může mít pro každou hvězdu méně rogue planety velikosti Jupiter, takže nejvýše 75 miliard z nich. I to je pravděpodobně obrovské nadhodnocení, protože většinu a snad všechny tyto detekce lze připsat planetám na velmi širokých drahách - to je stále vázáno na jejich hostitelské hvězdy.

„Rozdíl je způsoben především statistikami, “ říká Takahiro Sumi (Osaka University, Japonsko), autor studie 2011. Nová studie obsahuje více než pětkrát více událostí s mikročočky, což umožňuje přesnější počet nenavázaných planet s hmotností Jupiter.

Zajímavé je, že studie také zjistila šest microlensing událostí, které byly tak krátké, že by mohly být způsobeny volně se pohybujícími planetami o velikosti Země nebo super-Země. Avšak vzhledem k krátkým časovým intervalům by to mohly být hvězdné erupce namísto skutečných microlensing událostí. Nebudeme však vždy ve tmě: nadcházející mise, jako jsou WFIRST a Euclid, budou mít možnost hledat události microlensing v ještě jemnějším měřítku než OGLE, což umožní studovat události microlensing velikosti Země v galaxii.