Dodano: 23 grudzień 2021r.

Astronomowie odkryli największą do tej pory grupę planet swobodnych

Międzynarodowy zespół astronomów odkrył co najmniej 70 planet swobodnych w stosunkowo niewielkim regionie naszej galaktyki. Te światy nie orbitują wokół swoich gwiazd, a samotnie przemierzają przestrzeń kosmiczną. Ekstrapolacja tej próbki na resztę Drogi Mlecznej sugeruje, że istnieją miliardy nieodkrytych, bezgwiezdnych planet, które samodzielnie przemierzają bezkres kosmosu.

Astronomowie odkryli największą do tej pory grupę planet swobodnych

 

Planety swobodne, nazywane też planetami samotnymi, to planety niezwiązane grawitacyjnie z żadną gwiazdą. Są one odizolowane, płyną swobodnie w przestrzeni kosmicznej. Możliwe, że wcześniej były częścią jakiegoś układu planetarnego, z którego zostały wyrzucone w wyniku wzajemnych oddziaływań między protoplanetami na wczesnym etapie formowania się systemu planetarnego. Choć, jak przyznają eksperci, jest wiele innych mechanizmów, które mogłyby do tego doprowadzić. To jedne z bardziej tajemniczych obiektów astronomicznych. Ponieważ samotnie przemierzają bezkres kosmosu i nie krążą wokół żadnej gwiazdy, bardzo trudno je wykryć. 

Teraz zespół złożony z francuskich, japońskich i hiszpańskich naukowców poinformował o odkryciu co najmniej 70 takich obiektów. Wyniki swoich obserwacji uczeni zamieścili w „Nature Astronomy” (DOI: 10.1038/s41550-021-01513-x).

70 nowych planet swobodnych

Planety swobodne to nieuchwytne obiekty. Do tej pory odkryto zaledwie garstkę podobnych światów, ale zespół astronomów, wykorzystując dane zebrane przez teleskopy należące do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) oraz do innych obserwatoriów, odkrył co najmniej 70 nowych planet swobodnych w naszej galaktyce. Jest to największa grupa tych obiektów, jakie kiedykolwiek odkryto, co stanowi ważny krok w kierunku zrozumienia pochodzenia tych tajemniczych galaktycznych nomadów.

Planety swobodne znajdują się z dala od jakiejkolwiek gwiazdy, która rzucałaby na nie swoje światło, dlatego bardzo trudno je wykryć. Núria Miret-Roig, astronom związana z Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux we Francji i Uniwersytetem Wiedeńskim w Austrii oraz pierwsza autorka nowych badań, wraz ze swoimi współpracownikami wykorzystała fakt, że w ciągu kilku milionów lat po ich utworzeniu planety te są nadal wystarczająco ciepłe, co czyni je bezpośrednio wykrywalnymi przez czułe kamery zainstalowane na dużych teleskopach.

Dzięki temu naukowcy dostrzegli co najmniej 70 nieznanych dotąd planet swobodnych o masach porównywalnych z masami Jowisza. Odkryć dokonano w regionie gwiazdotwórczym w konstelacjach Skorpiona i Wężownika. - Nie wiedzieliśmy, ilu planet swobodnych możemy się spodziewać i jesteśmy podekscytowani, że znaleźliśmy ich tak wiele - mówi Miret-Roig.

Niepewność w badaniach

Jednak nowe podejście oparte na analizie dziesiątek tysięcy zdjęć zbieranych przez 20 lat przez obiektywy teleskopów zaowocowało zidentyfikowaniem aż 170 potencjalnych planet swobodnych w naszej galaktyce. Dokładna liczba faktycznych samotnie wędrujących światów jest trudna do ustalenia, bo obserwacje nie pozwalają na zmierzenie masy obserwowanych obiektów. Te o masach przekraczających 13 mas Jowisza prawdopodobnie nie są planetami, zatem nie powinny znaleźć się w grupie planet swobodnych.

Z powodu tych ograniczeń naukowcy zmuszeni byli oprzeć swoje badania na jasności planet, a ta związana jest z wiekiem obiektów. Starsze obiekty miały więcej czasu na stygnięcie, co przez lata zredukowało ich jasność. Biorąc pod uwagę niepewność oszacowania wieku badanego rejonu, metoda zastosowana przez badaczy daje liczbę planet swobodnych między 70 a 170.

Miliardy planet swobodnych w Drodze Mlecznej

Jeśli okaże się, że znaczna część tych obiektów to planety, sugerowałoby to, że Droga Mleczna roi się od bezgwiezdnych światów. - Może istnieć kilka miliardów planet wędrujących swobodnie po Drodze Mlecznej bez gwiazdy macierzystej – mówi Hervé Bouy, astronom z Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux we Francji.

Badając nowo znalezione światy, astronomowie mogą znaleźć wskazówki dotyczące tego, jak powstają te tajemnicze obiekty. Jedna z koncepcji sugeruje, że planety swobodne mogą formować się z kolapsu obłoku gazu zbyt małego, by doprowadzić do powstania gwiazdy. Inna koncepcja mówi, że światy te mogły zostać wyrzucone ze swojego układu macierzystego w wyniku oddziaływań grawitacyjnych między obiektami na wczesnym etapie formowania się systemu planetarnego. By dowiedzieć się, która z koncepcji jest prawdziwa, należy przeprowadzić dalsze badania.

Kluczowe w odkryciu tajemnicy tych koczowniczych planet będą nowe instrumenty obserwacyjne. Zespół naukowców ma nadzieję na kontynuowanie swoich badań za pomocą Ekstremalnie Wielkiego Teleskopu (ELT), obecnie budowanego na chilijskiej pustyni Atacama. - Planety swobodne są niezwykle słabe i niewiele można zrobić, aby je zbadać za pomocą obecnych instrumentów. ELT będzie miał absolutnie kluczowe znaczenie dla zebrania większej ilości informacji o większości odkrytych przez nas planet – przyznaje Bouy.

 

Źródło: ESO, fot. ESO/M. Kornmesser