Астрономы впервые измерили массу и расстояние до планеты-изгоя

Большинство известных нам планет вращаются вокруг своих звезд по предсказуемым орбитам. Однако некоторые небесные тела, по-видимому, были выброшены из своих систем и теперь свободно дрейфуют в межзвездном пространстве, не привязанные гравитационно ни к одной звезде. Астрономы называют такие объекты «планетами-изгоями». Международная группа ученых под руководством Субо Донга из Пекинского университета впервые с высокой точностью определила массу и расстояние до Земли одного из таких объектов. Исследование опубликовано в журнале Science.

Основная проблема в поиске планет-изгоев заключается в том, что стандартные способы обнаружения экзопланет – транзитный (по затемнению звезды) и метод лучевых скоростей (по «колебанию» звезды) полностью полагаются на наличие у планеты звезды-хозяина. Сами по себе планеты не излучают свет, что делает их практически невидимыми. Единственный известный способ их обнаружения — это фиксация эффекта гравитационного микролинзирования. Он возникает, когда гравитационное поле объекта, проходящего между далекой звездой и наблюдателем на Земле, действует как линза, временно усиливая свет фоновой звезды.

В данном случае уникальность ситуации обеспечила «случайная геометрия». Эффект микролинзирования от планеты-изгоя, получившей два обозначения (KMT-2024-BLG-0792 и OGLE-2024-BLG-0516), был зафиксирован сразу несколькими наземными телескопами, а также космической обсерваторией Gaia. Последняя смогла наблюдать объект шесть раз в течение 16 часов, начиная с момента почти максимального усиления света. Наблюдения с двух разных точек в пространстве (с Земли и с орбиты, на которой расположена Gaia), а также небольшая разница во времени прихода светового сигнала позволили команде измерить микролинзировочный параллакс и точно вычислить расстояние до объекта.

На основе собранных данных астрономы определили, что масса планеты-изгоя составляет около 22% массы Юпитера, то есть чуть меньше, чем у Сатурна. Она находится на расстоянии примерно 3000 парсек (около 10 тыс. световых лет) от Земли. Спектральный анализ также показал, что фоновой звездой, свет которой был усилен, является красный гигант.

Ранее телескоп «Уэбб» обнаружил у вращающегося пульсара необычную планету в форме лимона с атмосферой, не имеющей аналогов. Вместо привычных воды или метана она состоит в основном из гелия и чистого молекулярного углерода. Кроме того, на ней идут дожди из алмазов. 

Визуализация phys.org