Содержание
Астрономы нашли семьдесят «планет-сирот»
Используя данные, полученные с нескольких телескопов Европейской южной обсерватории (ESO) и других инструментов, астрономы нашли по меньшей мере 70 ранее неизвестных «планет-сирот» во Млечном Пути. Это открытие является важным шагом к пониманию происхождения и свойств этих таинственных галактических странников.
Блуждающая планета в представлении художника. Источник: ESO/M. Kornmesser
Говоря о планетах, мы обычно подразумеваем, что они обращаются вокруг звезд. Однако это не всегда так. В космосе также существует популяция т. н. свободных миров: объектов, по массе сравнимых с планетами Солнечной системы, но которые не обращаются вокруг какой-то звезды, а свободно блуждают в пространстве.
В поисках блуждающих планет
Найти блуждающие планеты не так просто. Их не освещает свет родительских звезд и они не производят транзиты.
Поэтому ученые воспользовались тем обстоятельством, что недавно сформировавшиеся миры все еще разогреты до больших температур и являются источником инфракрасного излучения, которое могут засечь крупнейшие наземные телескопы.
В поисках таких тел исследователи обратили свой взор на близкую к Солнцу область звездообразования, расположенную на стыке созвездий Скорпиона и Змееносца. Они задействовали архив наблюдательных данных за 20 лет, собранных Очень большим телескопом (VLT), Астрономическим обзорным телескопом видимого и инфракрасного диапазона (VISTA), Обзорным телескопом VLT (VST), 2,2-метровым телескопом MPG/ESO, космической обсерваторией Gaia, а также другими инструментами. Далее ученые измерили микроскопические движения, цвета и светимости десятков миллионов источников на этом участке неба.
Планета или коричневый карлик?
В ходе анализа астрономам удалось обнаружить группу слабых объектов, соответствующих планетам-сиротам. Их количество достаточно сложно установить.
Дело в том, что исследователям неизвестны точные массы объектов. Некоторые из них являются планетами-гигантами, другие же представляют собой коричневые карлики (неудавшиеся звезды).
Участок неба в направлении созвездия Скорпиона, центрированный на недавно открытой блуждающей планете. Источник: ESO/Miret-Roig et al
Чтобы отделить планеты от коричневых карликов, астрономы сделали ставку на их соседей. Если исследованный участок занят старыми объектами, то самые яркие представители выборки, скорее всего, являются коричневыми карликами. А если участок молодой, то самые яркие тела имеют меньшую массу и представляют собой газовые гиганты. С учетом этой неопределенности, исследователи насчитали от 70 до 170 объектов, которые являются планетами.
Открытие говорит о том, что во Млечном Пути может существовать многомиллиардная популяция блуждающих планет. Механизм их происхождения пока что является предметом научных дискуссий. Некоторые ученые считают, что «планеты-сироты» могут образовываться при сжатии газовых облаков, которые слишком малы, чтобы из них могла сконденсироваться звезда.
По другой версии, они выбрасываются из родительских звездных систем.
Красные кружки отмечают положение 115 потенциальных блуждающих планет. Источник: ESO/N. Risinger (skysurvey.org)
Чтобы найти ответ на этот вопрос, ученые собираются продолжить исследования. Скорее всего, ключ к разгадке тайны блуждающих планет даст технический прогресс в астрономии. Обсерватории нового поколения вроде телескопа JWST и строящегося в чилийской пустыне Атакама Чрезвычайно большого телескопа ESO (ELT) смогут собрать намного больше информации о таких мирах и их происхождении.
По материалам https://www.eso.org
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
ESO VLT Экзопланеты
Блуждающие планеты
Lynx
Автор:
Lynx
26 июля 2018 21:07
Метки: Вселенная астрономия галактики космос наука
Ученые называют их свободно плавающими планетами, которые дрейфуют в космосе в полном одиночестве, в удалении от своей родной звезды.
CFBDSIRJ2149 — ближайшая свободно плавающая планета из известных нам. Она находится на расстоянии 100 световых лет и обладает массой от 4 до 7 юпитерианских. Свободная планета достаточно забавна: в видимом свете она отдает тусклым темно-красным цветом. И она просто бесцельно плывет сквозь космос.
До сегодняшнего дня ученые предполагали, что эти планеты, которых, кстати, известно не так много, образовались в существующих планетарных системах. Просто случайно потеряли свой путь и отошли от родительской звезды (из-за массивного гравитационного события, например). Или потому, что материнская звезда просто погибла.
Последние наблюдения за крошечными темными облаками под названием «глобулетты» показали, что свободно плавающие планеты способны рождаться самостоятельно.
Вполне вероятно, скоро возникнет второй известный способ формирования планет, помимо теории аккреционного диска.
Об открытии сообщила группа астрономов из Швеции и Финляндии, наблюдающая за глобулеттами в туманности Розетка — массивном облаке пыли и газа в 4600 световых годах от нас. Эта туманность является домом для сотни «крошечных» (по космическим меркам) облаков, которые в диаметре не больше расстояние от Солнца до Нептуна. Глобулетты невероятно плотные — чуть менее плотные, чем 13 масс Юпитера. Очевидно, эти вкрапления газа и пыли способны родить планету.
Измерения показали, что глобулетты, содержащие плотные ядра, теоретически способны коллапсировать под собственным весом.
Некоторые из этих облаков можно характеризовать как коричневые карлики — крупные небесных объекты, которые просто нечем поджечь, чтобы превратить в солнце. Кроме того, учитывая скорость перемещения глобулетт в туманности — около 80 000 км/ч, некоторые блуждающие планеты должны разбиваться.
«Мы думаем, эти маленькие круглые облачка образовались из высоких пыльных столбов газа, которые были образованы мощной радиацией юных звезд», — объясняет один из астрономов из Хельсинкского университета. — «Они разлетелись из центра туманности под давлением горячих звезд в ее центре».
Учитывая то, что в галактике могут быть миллионы туманностей, этот процесс может быть ответственным за миллионы, если не миллиарды, блуждающих планет. Астрономы считают, что в данный момент около 200 миллиардов никому не нужных планет проплывает по Млечному Пути.
Ссылки по теме:
Насколько мала Вселенная?
Обзор космических новостей за 2016 год
Жуткие звуки из космоса: ученые НАСА опубликовали аудиозаписи сигналов звезд, планет и спутников
Почему наша Вселенная оказалась «идеально настроенной» для жизни?
15 интересных фактов про открытый космос
Метки: Вселенная астрономия галактики космос наука
Новости партнёров
Романтика съемных квартир.
Поймут те, кто знает о таком жилье не понаслышке
Секрет самой завораживающей и интригующей маски в истории
Как хорошая девочка Лида поступила плохо, и почему все проблемы после этого поступка она считала…
Отмазки для людей, которые не любят ответственность
Дело было в подземке: нетипичные ситуации в метро двух столиц
Мечтали в детстве стать Дедом Морозом или Снегурочкой?
Как выглядит самая опасная пешеходная тропа в мире
Невероятный Ростислав Плятт: судьба уникального артиста
Когда жизнь – боль, но Новый год праздновать надо
Показать ещё
Удиви меня!
‘+
‘
‘+
place.
title+
‘
‘+
»+
‘
Как блуждающие тела в межзвездном пространстве оказались сами по себе
Расположение 115 кандидатов в свободно плавающие планеты в районе между Верхним Скорпионом и Змееносцем. Предоставлено: Европейская южная обсерватория, CC BY-SA.
Теперь нам известно почти 5000 планет за пределами Солнечной системы. Если бы вы представили себе, каково это было бы в одном из этих далеких миров или экзопланет, ваш мысленный образ, вероятно, включал бы родительскую звезду — или более одной, особенно если вы фанат «Звездных войн».
Но ученые недавно обнаружили, что больше планет, чем мы думали, плывут в космосе сами по себе, не освещаемые дружелюбным звездным компаньоном. Это ледяные «свободно плавающие планеты» или FFP. Но как они оказались сами по себе и что они могут рассказать нам о том, как формируются такие планеты?
Поиск все большего количества экзопланет для изучения, как и следовало ожидать, расширил наше понимание того, что такое планета.
В частности, грань между планетами и «коричневыми карликами» — холодными звездами, которые не могут синтезировать водород, как другие звезды, — становится все более размытой. Что определяет, является ли объект планетой или коричневым карликом, уже давно является предметом споров — это вопрос массы? Перестают ли объекты быть планетами, если они подвергаются ядерному синтезу? Или способ, которым был сформирован объект, наиболее важен?
В то время как около половины звезд и коричневых карликов существуют изолированно, а остальные входят в состав множественных звездных систем, мы обычно думаем о планетах как о второстепенных объектах на орбите вокруг звезды. Однако в последнее время усовершенствования в технологии телескопов позволили нам увидеть более мелкие и более холодные изолированные объекты в космосе, в том числе FFP — объекты, которые имеют слишком низкую массу или температуру, чтобы их можно было считать коричневыми карликами.
Чего мы до сих пор не знаем, так это того, как именно образовались эти объекты.
Звезды и коричневые карлики образуются, когда область пыли и газа в космосе начинает падать сама на себя. Эта область становится более плотной, поэтому на нее падает все больше и больше материала (из-за гравитации) в процессе, получившем название гравитационного коллапса.
В конце концов этот шар газа становится плотным и достаточно горячим для начала ядерного синтеза — горение водорода в случае звезд, горение дейтерия (разновидность водорода с дополнительной частицей, нейтроном в ядре) в коричневых карликах. FFP могут образовываться таким же образом, но никогда не становятся достаточно большими для начала слияния. Также возможно, что такая планета может начать жизнь на орбите вокруг звезды, но в какой-то момент ее выбросит в межзвездное пространство.
Различные характеристики свободно плавающих планет, коричневых карликов и маломассивных звезд. 13 Масса Юпитера часто используется, чтобы отличить планеты от коричневых карликов. Обратите внимание, что размер и масса — это разные объекты: коричневые карлики примерно такого же размера, как Юпитер, хотя и более массивны.
Собственная работа автора
Как обнаружить блуждающую планету
Планеты-изгои трудно обнаружить, потому что они относительно малы и холодны. Их единственным источником внутреннего тепла является оставшаяся энергия, оставшаяся от коллапса, который привел к их образованию. Чем меньше планета, тем быстрее будет излучаться тепло.
Холодные объекты в космосе излучают меньше света, и свет, который они излучают, более красный. Звезда, подобная Солнцу, имеет пик излучения в видимом диапазоне; вместо этого пик для FFP находится в инфракрасном диапазоне. Поскольку их сложно увидеть напрямую, многие такие планеты были обнаружены с использованием непрямого метода «гравитационного микролинзирования», когда далекая звезда находится в правильном положении, чтобы ее свет мог гравитационно искажаться FFP.
Однако обнаружение планет с помощью одного уникального события сопряжено с тем недостатком, что мы больше никогда не сможем наблюдать эту планету. Мы также не видим планету в контексте ее окружения, поэтому упускаем важную информацию.
Для непосредственного наблюдения за FFP лучше всего поймать их, пока они молодые. Это означает, что после их образования все еще остается достаточное количество тепла, поэтому они максимально ярки. В недавнем исследовании исследователи сделали именно это.
Команда объединила изображения с большого количества телескопов, чтобы найти самые тусклые объекты в группе молодых звезд в области, называемой Верхним Скорпионом. Они использовали данные крупных обзоров общего назначения в сочетании с более поздними собственными наблюдениями для создания подробных карт области неба в видимом и инфракрасном диапазонах за 20-летний период. Затем они искали слабые объекты, движущиеся таким образом, что указывали на то, что они являются членами группы звезд (а не фоновыми звездами, расположенными намного дальше).
Группа обнаружила от 70 до 170 FFP в районе Верхнего Скорпиона, что сделало их выборку самой большой из непосредственно идентифицированных до сих пор, хотя число имеет значительную неопределенность.
Изображение облака в Верхнем Скорпионе. Кредит: НАСА
Отвергнутые планеты
Основываясь на нашем нынешнем понимании гравитационного коллапса, кажется, что в этой группе звезд слишком много FFP, чтобы все они сформировались таким образом. Авторы исследования приходят к выводу, что по крайней мере 10% из них должны были начать жизнь как часть звездной системы, сформировавшись в диске из пыли и пыли вокруг молодой звезды, а не в результате гравитационного коллапса. Однако в какой-то момент планета может быть выброшена из-за взаимодействия с другими планетами. На самом деле, авторы предполагают, что эти «отвергнутые» планеты могут быть такими же обычными, как и планеты, которые с самого начала были одинокими.
Если вы паникуете из-за того, что Земля внезапно улетает в глубины космоса, вам, вероятно, не о чем беспокоиться — эти события гораздо более вероятны на ранних этапах формирования планетарной системы, когда много планет толкаются для должности.
Но это не невозможно — если что-то внешнее по отношению к установленной планетной системе, например, другая звезда, разрушит ее, то планета все равно может отделиться от своего солнечного дома.
Хотя нам еще предстоит пройти долгий путь, чтобы полностью понять эти блуждающие планеты, исследования, подобные этому, очень ценны. Планеты могут быть повторно посещены для дальнейшего, более детального исследования, когда станут доступными новые технологии телескопов, которые могут раскрыть больше о происхождении этих странных миров.
Предоставлено
Разговор
Эта статья переиздана из The Conversation под лицензией Creative Commons. Прочитайте оригинальную статью.
Цитата :
Планеты-изгои: как блуждающие тела в межзвездном пространстве оказались сами по себе (2022, 14 января)
получено 2 января 2023 г.
с https://phys.org/news/2022-01-rogue-planets-bodies-interstellar-space.html
Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие
часть может быть воспроизведена без письменного разрешения.
Контент предоставляется только в ознакомительных целях.
Ученые обнаружили не менее 70 планет-изгоев, блуждающих по Вселенной в полном одиночестве.
Между солнечными системами и черными дырами лежат обширные области тьмы. Глубоко внутри одного из этих пустотоподобных карманов ученые недавно обнаружили не менее 70 планет-изгоев, путешествующих по космосу в полном одиночестве.
Исследователи подробно описали эти изолированные сферы в исследовании, опубликованном в среду в журнале Nature Astronomy. Масса каждого из них примерно равна массе Юпитера, и они расположены вокруг созвездий Верхнего Скорпиона и Змееносца, области звездообразования, относительно близкой к нашему Солнцу. Несмотря на близость планет к таким звездным силам, они не вращаются вокруг собственной звезды.
В отличие от Земли и большинства других планет, которые вращаются вокруг звезды, у этих чужаков нет восходов и закатов. Они не наблюдают, как проходят времена года, и не чувствуют никакого тепла.
Хотя ученые точно не знают, как планеты-изгои, подобные этой, пришли к одиночному образу жизни, у них есть несколько идей. Некоторые предполагают, что планеты могли быть выбиты из своей родительской системы. Другие подозревают, что они образовались в результате коллапса газового облака, слишком маленького, чтобы стать спутником звезды.
«В Млечном Пути может быть несколько миллиардов свободно плавающих планет-гигантов без звезды-хозяина», — заявил в своем заявлении руководитель проекта Эрве Буи, астроном из Лаборатории астрофизики Бордо во Франции.
Открытие группой этих 70 сфер — крупнейшей группы кочевников из когда-либо обнаруженных — стало неожиданностью. Выявление планет-изгоев обычно затруднено из-за отсутствия у них якорных звезд. Жизнь без звезды означает существование без освещения, поэтому телескопы не могут просто засечь такие планеты.
«Эти объекты чрезвычайно тусклые, и мало что можно сделать для их изучения с помощью существующих средств», — сказал Буи.
Нурия Мирет-Ройг, первый автор исследования и астроном Лаборатории астрофизики Бордо, Франция , заявила в своем заявлении: «Мы не знали, сколько ожидать, и рады, что нашли так много».
Чтобы преодолеть обычные ограничения, исследователи использовали кучу данных, собранных с Очень Большого Телескопа Европейской Южной Обсерватории, Обзорного Телескопа Видимого Инфракрасного Для Астрономии и нескольких других мощных механизмов. «Мы использовали десятки тысяч широкоугольных изображений со станций ESO, что соответствует сотням часов наблюдений и буквально десяткам терабайт данных», — сказал Буи.
Мирет-Ройг добавила: «Мы измерили крошечные движения, цвета и яркость десятков миллионов источников на большой площади неба».
В дальнейшем команда надеется использовать еще один сложный инструмент для анализа неба. Астрономия уже благословлена Очень Большим Телескопом, но подождите, пока вы не услышите о Чрезвычайно Большом Телескопе , строящемся в чилийской пустыне Атакама.