Миллиарды планет-изгоев блуждают по нашей галактике
Мы привыкли думать о планетарных системах как о чем-то упорядоченном и стабильном, как например родная Солнечная система. Одно время от времени астрономы получают косвенные свидетельства того, что во Вселенной существует великое множество «планет-изгоев», не привязанных к звезде и скитающихся по просторам своих галактик. В результате недавнего исследования выяснилось, что таких планет на самом деле намного больше, чем даже по самым смелым предположениям. Даже внутри одного лишь Млечного Пути могут быть миллиарды таких объектов!
Перепись планет – процесс невероятно сложный, когда речь идет о далекой системе. Современные телескопы позволяют заглянуть в глубокий космос и исследовать его лишь благодаря источникам света. А вот планеты собственный свет не излучают, если только речь не идет о коричневом карлике (который некоторые ученые отказываются признавать планетой вовсе). Так что исследователям приходится прибегать к различным ухищрениям.
Когда планета, как и положено, вращается вокруг звезды, существует два метода ее обнаружить. Первый – метод радиальной скорости, когда можно вычислить небольшое, но все же ощутимое воздействие гравитации планеты на звезду. Второй – транзитный метод, когда планета во время вращения проходит между звездой и телескопом, на время затемняя испускаемый свет в той или иной степени.
Как видите, оба метода подразумевают, что у планеты есть звезда. Соответственно, когда речь идет о блуждающих планетах, они совершенно бесполезны. Однако этим арсенал астрономов не ограничивается, и существует еще ряд уловок, позволяющих обнаружить искомые цели. Так, две планеты-изгоя были замечены в прошлом году благодаря тому, что их гравитация искривляла свет более отдаленных объектов за ними; другие помогла найти ИК-томография.
Всего было выявлено 20 планет-изгоев, что в сравнении с 3917 известными экзопланетами «нормального» типа выглядит довольно небольшим количеством. Однако астрономы из Лейденского университета в Нидерландах решили проверить эти данные и выполнили сложные математические симуляции над Трапецией Ориона — скоплением молодых звезд в сердце туманности Ориона.
В результате было смоделировано 500 звезд, похожих на Солнце, каждая с 4-5-6 планетами. В общей сложности в симуляции участвовали 2522 планеты, масса которых колебалась от троекратной массы Земли до 130-кратной массы Юпитера. Ученые рассчитали, что за 11 миллионов лет, с момента формирования, 357 планет (16,5% от общего числа) должны были потерять связь со своими звездными системами и отправиться в свободный дрейф по галактике. Некоторые остались в пределах скопления, пять планет даже были захвачены другими системами, однако 282 объекта все же пропали в глубинах космоса. Интересно, что из всех планет, что участвовали в симуляции, 75 врезались в свою же звезду, а 34 взяли на таран другие планеты.
Оказалось, что масса планеты не особо влияет на то, станет ли она изгоем. Вероятно, в космосе существует множество мелких планет, обнаружить которые будет непросто даже с самым современным оборудованием. Экстраполировав 16,5% на весь Млечный Путь (потому что Трапеция Ориона в общем и целом довольно типовой кластер звезд), ученые получили колоссальные цифры. Итого по просторам одной лишь нашей галактики должно скитаться не менее 100 миллиардов планет!
Вероятно, даже в Солнечной системе когда-то была еще одна планета, которая потом покинула ее. Считается, что странный осевой наклон Урана – это как раз следствие столкновение с блуждающей планетой. Впрочем, исследователи отмечают, что работа пока основана всего на двух симуляциях, так что результаты не стоит считать окончательными. В чем можно быть уверенным наверняка – так это в том, что планеты-изгои встречаются в космосе намного чаще, чем мы могли себе вообразить.