Астрономы впервые измерили массу планеты-сироты
В космосе существуют шарообразные объекты, которые гравитационно не привязаны ни к звезде, ни к коричневому карлику. Такие миры называют планетами-сиротами. Они практически не отражают свет, поэтому их трудно увидеть напрямую. Благодаря особому стечению обстоятельств международной группе астрономов удалось не просто обнаружить такой объект, но и с беспрецедентной точностью «взвесить» его.
Обычно планеты движутся вокруг светила или группы светил в соответствии с определенными физическими законами, которые описывают их орбиты и скорость движения. Однако в конце XX века ученые выдвинули гипотезу, согласно которой в космосе могут существовать и свободно дрейфующие планеты, гравитационно не привязанные к звездам. Речь идет о так называемых планетах-сиротах.
Предполагается, что планеты-сироты сходят со своих орбит и покидают родные системы в результате какого-либо катаклизма. Кроме того, они могут формироваться из межзвездного газа и пыли как самостоятельные объекты. Этот путь похож на образование звезды, но в гораздо меньших масштабах.
Такие объекты практически невозможно заметить оптическим телескопом — они не излучают, как звезды, и отражают крайне мало света (если вообще отражают). В Солнечной системе планеты отражают свет Солнца, поэтому их можно увидеть в телескоп. Но планеты-сироты находятся далеко от звезды, отраженный свет от фоновых источников (тех же далеких звезд) слишком слаб, чтобы его можно было поймать обычными инструментами.
Астрономы охотятся на планеты-сироты с помощью хитроумного метода — гравитационного микролинзирования. Его принцип основан на предсказаниях Альберта Эйнштейна: когда такая планета проходит на фоне далекого светила, ее гравитация искривляет и усиливает свет этой звезды, как линза. На несколько дней или недель звезда с поверхности Земли кажется ярче. По кратковременному увеличению блеска светила можно судить о наличии планеты-сироты.
Но у этого метода есть недостаток. По одной лишь кривой блеска сложно понять, какое именно тело проходит между звездой и Землей. Метод не позволяет с высокой точностью определить два ключевых параметра — массу объекта-линзы и расстояние до него. Поэтому многие кандидаты в планеты-сироты остаются неподтвержденными. С тем же успехом эти тела могут оказаться как газовыми гигантами, так и коричневыми карликами — объектами, которым не хватило массы, чтобы стать настоящими звездами: они легче светил, но тяжелее газовых гигантов вроде Юпитера.
Когда астрономы стали систематически искать планеты-сироты с помощью гравитационного микролинзирования, то полагали, что эти миры должны быть всех возможных размеров: от тел земной массы до массы коричневых карликов. Иными словами, исследователи ожидали, что между массой объектов не будет резких провалов.
Но вместо этого в данных обнаружился странный разрыв. Ученые находили относительно много объектов массой с Юпитер и много коричневых карликов, а вот объектов промежуточной массы — примерно между массой Нептуна и Юпитера — почти не было. Этот «провал» в размерах получил неформальное название «пустыня Эйнштейна». Оставалось непонятным, действительно ли не существует планет-сирот таких размеров или же имеющиеся методы наблюдений просто не позволяют их распознать?
Независимое открытие двух групп астрономов под руководством Анжея Удальского (Andrzej Udalski) из Варшавского университета в Польше и Гэвина Коулмана (Gavin Coleman) из Лондонского университета королевы Марии позволило детально разобраться в этом вопросе.
В 2024 году два наземных телескопа — корейский KMTNet и польский OGLE — зафиксировали кратковременное увеличение блеска звезды. Событие, получившее двойное название KMT-2024-BLG-0792 и OGLE-2024-BLG-0516, указало, что ученые имеют дело с объектом планетарной, а не звездной массы.
Почти одновременно с наземными телескопами за тем же участком неба наблюдала космическая обсерватория «Гайя» (Gaia). Такое совпадение случается крайне редко. Наблюдая одно и то же событие с помощью наземных телескопов и космического (метод параллакса), ученые смогли с высокой точностью вычислить расстояние до объекта-линзы и, что самое главное, его массу.
Оказалось, что исследуемый объект — планета-сирота, которая находится на расстоянии 10 тысяч световых лет от Земли. Масса тела составляет примерно 22 процента от массы Юпитера, или приблизительно равна массе Сатурна. Таким образом, это первая в истории астрономии планета-сирота, у которой удалось измерить массу с высокой точностью. Масса служит главным критерием, по которому астрономы отделяют планеты от других космических тел.
Открытие имеет двойное значение. Во-первых, оно подтверждает существование планет-сирот как отдельного класса объектов. Во-вторых, свидетельствует о том, что планеты-сироты промежуточной массы не редкость — их просто было технически сложно обнаружить и подтвердить.
По мнению ряда специалистов, в будущем подобных открытий станет больше. В 2027 году NASA планирует запустить космический телескоп «Нэнси Грейс Роман» (Nancy Grace Roman Space Telescope) — широкодиапазонную инфракрасную обсерваторию, которая поможет обнаружить новые планеты-сироты и понять, как именно они рождаются и изгоняются из своих систем.
Научная работа опубликована в журнале Science.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Ученые синтезировали три новых комплекса металла европия и нашли способ управлять яркостью их свечения (люминесценции). Подобные светящиеся соединения востребованы в биологии и медицине для визуализации тканей и отслеживания распределения лекарств по организму, а также в технике при разработке энергоэффективных дисплеев и светодиодов.
Физики Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ совместно с коллегами из Алферовского университета и ИТМО показали, как управлять свечением углеродных точек, помещая их на полупроводниковые нанопровода.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии