[ad_1]
Сейчас 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 освещенные 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?
Как и следовало ожидать, обнаружение все большего количества экзопланет для изучения расширило 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 — в составных звездных системах, мы обычно думаем о планетах как о второстепенных объектах на орбите вокруг звезды.
Однако в последнее время улучшения 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 считаться 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 газовый шар 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.
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 трудно увидеть напрямую, многие такие планеты были обнаружены с помощью 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 имеет тот недостаток, что мы больше никогда не сможем наблюдать эту планету. Мы также не видим планету в контексте ее окружения, поэтому упускаем важную информацию.
Чтобы непосредственно наблюдать за FFP, лучшая стратегия — 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 прямо идентифицированных до сих пор, хотя это число имеет значительную неопределенность.
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 множество планет борются за положение. .
Но это не невозможно — если что-то внешнее по отношению к установившейся 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.
Написано Джоанной Барстоу, Открытый университет.
Источник: Разговор.
[ad_2]
Source