eso2120ru — Научный релиз

С помощью телескопов ESO обнаружена самая большая из известных групп бродячих планет

22 декабря 2021 г.

Бродячие планеты – трудноуловимые космические объекты, массы которых сравнимы с массами планет Солнечной системы, но которые не обращаются вокруг какой-то звезды, а свободно блуждают в пространстве. До сих пор таких планет было известно немного. Однако, группа астрономов, используя данные, полученные на нескольких телескопах Европейской Южной обсерватории (ESO) и других инструментах, нашла в нашей Галактике по меньшей мере 70 новых бродячих планет. Открытие крупнейшей на сегодня группы бродячих планет – важный шаг к пониманию происхождения и свойств этих таинственных галактических странников.

“Мы не знали, на сколько можно рассчитывать, и теперь мы в восторге, что нашли так много”,  говорит астроном Нурия Мирэ-Ройг (Núria Miret-Roig), сотрудница Астрофизической лаборатории Бордо во Франции и Венского университета в Австрии, первый автор новой работы, публикуемой сегодня в журнале Nature Astronomy.

Получить изображения бродячих планет, расположенных далеко от звёзд, которые могли бы их освещать, вообще-то невозможно. Однако, Мирэ-Ройг и её группа воспользовались тем, что за несколько миллионов лет, прошедших со времени их образования, эти планеты всё ещё достаточно горячи, чтобы светиться. Это делает их доступными прямому обнаружению чувствительными камерами, установленными на больших телескопах. В близкой к Солнцу области звездообразования, расположенной в верхней части созвездиях Скорпиона и Змееносца, группа нашла по меньшей мере 70 новых бродячих планет с массами, сравнимыми с массой Юпитера [1].

Чтобы найти столько бродячих планет, группа использовала данные, полученные на протяжении примерно 20 лет на многих наземных и космических телескопах. “Мы измерили микроскопические движения, цвета и светимости десятков миллионов источников на большом участке неба”,  объясняет Мирэ-Ройг. “Эти измерения позволили нам надёжно идентифицировать самые слабые объекты в этой области – бродячие планеты”.

Группа пользовалась данными наблюдений с телескопами ESO в Чили: Очень Большим телескопом (VLT), Астрономическим обзорным телескопом видимого и инфракрасного диапазона (VISTA), Обзорным телескопом VLT (VST) и  2,2-метровым телескопом MPG/ESO, а также и с другими инструментами. “Подавляющее большинство наших данных получено в обсерваториях ESO, что сыграло решающую роль в успехе этого исследования. Большое поле зрения и уникальная чувствительность оказались ключевыми факторами”, говорит Эрве Бюи (Hervé Bouy), астроном из Астрофизической лаборатории Бордо во Франции, руководитель проекта в новом исследовании. “Мы использовали десятки тысяч широкоугольных снимков, полученных с инструментами ESO, соответствующих сотням часов наблюдений и буквально десяткам терабайт единиц информации”.

Группа также воспользовалась данными, полученными космической обсерваторией Гайя Европейского Космического агентства. Результаты работы свидетельствуют о большом успехе сотрудничества наземных и космических телескопов в исследовании и понимании Вселенной.

Исследование показывает, что на деле, возможно, трудноуловимых одиноких планет существует гораздо больше, чем нам пока удалось обнаружить. “В Млечном Пути может оказаться несколько миллиардов свободно блуждающих гигантских планет, лишённых материнской звезды”, считает Бюи.

Изучая обнаруженные бродячие планеты, астрономы могут найт1и объяснение тому, как именно формируются эти таинственные объекты. Некоторые учёные считают, что планеты-странницы могут образовываться при сжатии газовых облаков, которые слишком малы, чтобы из них могла сконденсироваться звезда. А может быть, эти планеты были выброшены из родительской планетной системы. Но какой из механизмов более вероятен, пока остаётся неясным.

Ключ к разгадке тайны кочующих планет даст технический прогресс в астрономии. Группа надеется продолжить свои исследования более подробно со строящимся сейчас в чилийской пустыне Атакама Чрезвычайно Большим телескопом ESO (ELT) – начало его эксплуатации намечено на конец этого десятилетия. “Эти объекты крайне слабые; с существующими инструментами мало что можно сделать для их изучения”, говорит Бюи. “Использование ELT будет иметь критическое значение для сбора более полной информации о большинстве найденных нами бродячих планет”.

Примечания

[1] Точное число найденных группой бродячих планет установить трудно: наблюдения не позволяют исследователям измерять массы найденных объектов. Объекты с массами, более, чем в примерно 13 раз превышающие массу Юпитера, скорее всего, планетами не являются, так что их считать не надо. Однако, так как исследователи не располагали значениями масс, им пришлось полагаться на яркость планет, которая и обеспечила верхнюю границу числа наблюдавшихся бродячих планет. Яркость, однако, в свою очередь связана с возрастом планет – чем старше планета, тем дольше она остывала и снижала свой блеск. Если исследованный участок занят старыми объектами, то самые яркие объекты выборки, по всей вероятности, превышают по массе примерно 13 масс Юпитера, а если участок молодой, то самые яркие объекты имеют меньшую массу. Таким образом выходит, что с учётом неопределённости возраста изученной области, было обнаружено от 70 до 170 планет.

Узнать больше

Результаты работы представлены в статье “A rich population of free-floating planets in the Upper Scorpius young stellar association”, которая публикуется в Nature Astronomy. Работа финансировалась Европейским Советом по научным исследованиям (ERC) в рамках научно-исследовательской и инновационной программы Евросоюза Horizon 2020 (грант No 682903, P.I. Э.Бюи), и правительством Франции в рамках программы ”Инвестиции в будущее”, IdEx Бордо, ANR-10-IDEX-03-02.

Состав исследовательской группы: Núria Miret-Roig (Laboratoire dAstrophysique de Bordeaux, Univ. Bordeaux, CNRS, France [LAB]; University of Vienna, Department of Astrophysics, Austria), Hervé Bouy (LAB), Sean N. Raymond (LAB), Motohide Tamura (Department of Astronomy, Graduate School of Science, The University of Tokyo, Japan; Astrobiology Center, National Institutes of Natural Sciences, Tokyo, Japan [ABC-NINS]), Emmanuel Bertin (CNRS, UMR 7095, Institut d’Astrophysique de Paris,France [IAP]; Sorbonne Université, IAP, France) David Barrado (Centro de Astrobiología [CSIC-INTA], Depto. de Astrofísica, ESAC Campus, Spain), Javier Olivares (LAB), Phillip Galli (LAB), Jean-Charles Cuillandre (AIM, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay, Université de Paris, France), Luis Manuel Sarro (Depto. de Inteligencia Artificial, UNED, Spain) Angel Berihuete (Depto. Estadística e Investigación Operativa, Universidad de Cádiz, Spain) & Nuria Huélamo (CSIC-INTA).

Европейская Южная Обсерватория (ESO, European Southern Observatory) -- ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы, намного обгоняющая по продуктивности другие наземные астрономические обсерватории мира. В ее работе участвуют 16 стран: Австрия, Бельгия, Великобритания, Германия, Дания, Ирландия, Испания, Италия, Нидерланды, Польша, Португалия, Финляндия, Франция, Чешская Республика, Швейцария и Швеция, а также Чили, предоставившая свою территорию для размещения обсерваторий ESO, и Австралия, являющаяся ее стратегическим партнером. ESO проводит в жизнь масштабную программу проектирования, строительства и эксплуатации мощных наземных наблюдательных инструментов, позволяющих астрономам выполнять важнейшие научные исследования. ESO также играет ведущую роль в организации и поддержке международного сотрудничества в области астрономии. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Параналь и Чахнантор. В обсерватории Параналь установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT), способный работать в формате Очень Большого Телескопа-Интерферометра VLTI, и два крупнейших широкоугольных телескопа: VISTA, выполняющий обзоры неба в инфракрасных лучах, и обзорный телескоп оптического диапазона VLT (VLT Survey Telescope). Кроме того, на Паранале ESO на правах партнера предоставила место для установки Южной Решетки черенковских телескопов (Cherenkov Telescope Array South), крупнейшей в мире и рекордной по чувствительности гамма-обсерватории. ESO также является одним из основных партнеров по эксплуатации двух инструментов субмиллиметрового диапазона на плато Чахнантор: телескопа APEX и крупнейшего астрономического проекта современности ALMA. На Серро Армазонес, недалеко от Параналя, ESO ведет строительство 39-метрового Чрезвычайно Большого Телескопа ELT, который станет «величайшим оком человечества, устремленным в небо».

Ссылки

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: +7-9112122130
Сотовый: +7-9112122130
Email: kirill.maslennikov1@gmail.com

Núria Miret-Roig
Department of Astrophysics, University of Vienna
Vienna, Austria
Телефон: +43 1427753845
Email: nuria.miret.roig@univie.ac.at

Hervé Bouy
Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux, Université de Bordeaux
Pessac, France
Телефон: +33 5 40 00 32 94
Email: herve.bouy@u-bordeaux.fr

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6670
Сотовый: +49 151 241 664 00
Email: press@eso.org

Connect with ESO on social media

Перевод пресс-релиза ESO eso2120.

О релизе

Изображения

Бродячая планета в области Ро Змееносца
Бродячая планета в области Ро Змееносца
Слабое красное свечение бродячей планеты
Слабое красное свечение бродячей планеты
Найдены положения бродячих планет
Найдены положения бродячих планет

Видео

Обнаружены бродячие планеты (ESOcast XX Light)
Обнаружены бродячие планеты (ESOcast XX Light)
Художественная анимация: бродячая планета в области Ро Змееносца
Художественная анимация: бродячая планета в области Ро Змееносца
«Полёт» к бродячей планете
«Полёт» к бродячей планете