Понедельник, 15 апреля, 2024
ДомойКосмосКосмические кочевники: Римский космический телескоп НАСА может найти 400 планет-изгоев с массой...

Космические кочевники: Римский космический телескоп НАСА может найти 400 планет-изгоев с массой Земли

- Advertisement -

Ученые НАСА и Университета Осаки предполагают, что планет-изгоев, которые бродят по космосу, не привязанные к звездам, гораздо больше, чем планет, вращающихся вокруг звезд. Предстоящий запуск римского космического телескопа Нэнси Грейс НАСА может привести к открытию сотен таких планет-изгоев, что добавит важную информацию о механизмах формирования планет. Кредит: НАСА

Новое исследование, проведенное учеными из НАСА и японского Университета Осаки, предполагает, что планеты-изгои или миры, которые дрейфуют в космосе без привязки к звезде, значительно превосходят по численности планеты, вращающиеся вокруг звезд. Результаты показывают, что космический телескоп NASA Nancy Grace Roman, запуск которого запланирован на май 2027 года, может обнаружить ошеломляющие 400 миров-изгоев массой Земли. Действительно, это новое исследование уже выявило одного такого кандидата.

Дэвид Беннетт, старший научный сотрудник Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, и соавтор двух статей с описанием результатов, заявил: «По нашим оценкам, в нашей галактике находится в 20 раз больше планет-изгоев, чем звезд — триллионы миров, блуждающих в одиночестве. Это первое измерение количества планет-изгоев в галактике, которое чувствительно к планетам менее массивными, чем Земля».

Выводы команды основаны на девятилетнем исследовании под названием MOA (наблюдения за микролинзированием в астрофизике), проведенном в обсерватории Университета Маунт-Джон в Новой Зеландии. События микролинзирования происходят, когда объект, такой как звезда или планета, становится почти идеально выровненным с посторонней фоновой звездой с нашей точки зрения. Поскольку все, что имеет массу, искажает ткань пространства-времени, свет от далекой звезды огибает ближайший объект, когда тот проходит рядом. Ближайший объект действует как естественная линза, создавая краткий всплеск яркости света фоновой звезды, который дает астрономам подсказки о промежуточном объекте, которые они не могут получить никаким другим способом.

Покрытая льдом планета-изгой земной массы

Концепция этого художника показывает покрытую льдом планету-изгоя массой Земли, дрейфующую в одиночестве в космосе. Предоставлено: Центр космических полетов имени Годдарда НАСА.

«Микролинзирование — это единственный способ найти такие объекты, как маломассивные свободно плавающие планеты и даже первичные черные дыры», — сказал Такахиро Суми, профессор Университета Осаки и ведущий автор статьи с новой оценкой планет-изгоев в нашей галактике. «Очень интересно использовать гравитацию для обнаружения объектов, которые мы никогда не надеялись увидеть напрямую».

Планета-изгой с массой около Земли, которую обнаружила команда, знаменует собой второе открытие такого рода. Статья с описанием находки появится в одном из будущих номеров журнала. Астрономический журнал. В том же журнале будет опубликована вторая статья, в которой представлен демографический анализ, выводящий о том, что планет-изгоев в шесть раз больше, чем миров, вращающихся вокруг звезд в нашей галактике.

Планеты размером с пинту

Всего за несколько десятилетий мы перешли от вопроса о том, одиноки ли миры в нашей Солнечной системе в космосе, к открытию более 5300 планет за пределами нашей Солнечной системы. Подавляющее большинство этих новооткрытых миров либо огромны, либо очень близки к своей звезде-хозяину, либо и то, и другое. Напротив, результаты команды показывают, что планеты-изгои, как правило, маленькие.

«Мы обнаружили, что мошенники размером с Землю встречаются чаще, чем более массивные», — сказал Суми. «Разница в средних массах связанных со звездами и свободно плавающих планет является ключом к пониманию механизмов формирования планет».

Эта анимация иллюстрирует концепцию гравитационного микролинзирования с планетой-изгоем — планетой, которая не вращается вокруг звезды. Когда кажется, что планета-изгой проходит почти перед фоновой звездой-источником, световые лучи звезды-источника искривляются из-за искривленного пространства-времени вокруг нее. Это немного меняет видимое положение звезды на небе и даже может создать несколько ее копий. Такие изменения сигнализируют астрономам о присутствии планеты. Кредит: НАСАЦентр космических полетов Годдарда / Лаборатория CI

Миростроительство может быть хаотичным, когда все формирующиеся небесные тела гравитационно взаимодействуют, когда они оседают на своих орбитах. Планетарные легковесы не так сильно привязаны к своей звезде, поэтому некоторые из этих взаимодействий в конечном итоге отбрасывают такие миры в космос. Так начинается уединенное существование, скрытое среди теней меж звезд.

В одном из первых эпизодов оригинального сериала «Звёздный путь» команда сталкивается с одной такой одинокой планетой посреди так называемой звёздной пустыни. Они были удивлены, обнаружив, что Готос, беззвездная планета, пригодна для жизни. Хотя такой мир может быть правдоподобным, команда подчеркивает, что недавно обнаруженная «Земля-изгой», вероятно, не имеет многих общих характеристик с Землей, кроме сходной массы.

Охота Романа за скрытыми мирами

События микролинзирования, которые обнаруживают одиночные планеты, чрезвычайно редки, поэтому один из ключей к обнаружению большего количества — это забросить более широкую сеть. Это именно то, что Роман сделает, когда он будет запущен к маю 2027 года.

«Роман будет чувствителен к планетам-изгоям даже с меньшей массой, поскольку он будет наблюдать из космоса», — сказал Наоки Косимото, который возглавлял газету, объявив об обнаружении потенциального мира-изгоя земной массы. Сейчас он доцент Осакского университета, он проводил это исследование в Годдарде. «Сочетание широкого кругозора Романа и острого зрения позволит нам изучать объекты, которые он находит, более подробно, чем мы можем сделать, используя только наземные телескопы, что является захватывающей перспективой».

Предыдущие наилучшие оценки, основанные на обнаружении планет, вращающихся вокруг звезд, предполагали, что Роман обнаружит 50 миров-изгоев земной массы. Эти новые результаты предполагают, что на самом деле он может найти около 400, хотя нам придется подождать, пока Роман не начнет сканировать небо, чтобы делать более точные прогнозы. Ученые объединят будущие данные Романа с наземными наблюдениями с таких объектов, как PRIME (Япония).Эксперимент по инфракрасному микролинзированию с прямым фокусом) телескоп, расположенный в Южноафриканской астрономической обсерватории в Сазерленде. Этот 1,8-метровый телескоп будет основываться на работе MOA, проводя первое широкомасштабное исследование микролинзирования в ближнем инфракрасном свете. Он оснащен четырьмя детекторами от Программа разработки детектора Романапредоставлено НАСА в рамках международного соглашения с ДЖАКСА (Японское агентство аэрокосмических исследований).

Каждое событие микролинзирования является разовым явлением, а это означает, что астрономы не могут вернуться назад и повторить наблюдения после того, как они закончились. Но они не мгновенные.

«Сигнал микролинзирования с планеты-изгоя может занять от нескольких часов до примерно суток, поэтому у астрономов будет возможность проводить одновременные наблюдения с Романом и PRIME», — сказал Косимото.

Наблюдение за ними как с Земли, так и с места, где находится Роман, на расстоянии в миллион миль поможет ученым измерить массы планет-изгоев гораздо точнее, чем когда-либо прежде, углубив наше понимание миров, которые украшают нашу галактику.

Нэнси Грейс Римский космический телескоп управляется в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. В нем участвуют несколько сотрудников, в том числе Лаборатория реактивного движения НАСА и Калифорнийский технологический институт / IPAC в Южной Калифорнии, Научный институт космического телескопа в Балтиморе, а также научная группа, состоящая из ученых из различных исследовательских институтов. Его основными промышленными партнерами являются Ball Aerospace and Technologies Corporation в Боулдере, штат Колорадо; L3Harris Technologies в Мельбурне, Флорида; и Teledyne Scientific & Imaging в Таузенд-Оукс, Калифорния.

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме