Были обнаружены необычные свидетельства существования таинственной популяции «свободно плавающих» планет — планет, которые могут быть одинокими в глубоком космосе, не привязанными ни к одной звезде-хозяину. Результаты включают в себя четыре новых открытия, опубликованными сегодня в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества.

В исследовании, проведенном Иэном Макдональдом из Манчестерского университета (ныне базирующегося в Открытом университете Великобритании), использовались данные, полученные в 2016 году во время фазы миссии K2 космического телескопа НАСА «Кеплер». Во время этой двухмесячной кампании «Кеплер» каждые 30 минут наблюдал за полем из миллионов звезд вблизи центра нашей Галактики, чтобы обнаружить редкие гравитационные события микролинзирования.

Исследовательская группа обнаружила 27 кратковременных потенциальных сигналов микролинзирования, которые варьировались в масштабах времени от часа до 10 дней. Многие из них были ранее замечены в данных, полученных с Земли. Тем не менее, четыре самых коротких события — это новые открытия, которые согласуются по массе с планетами типа нашей Земли.

Эти новые события не показывают сопутствующего более длинного сигнала, который можно было бы ожидать от звезды-хозяина, предполагая, что эти новые объекты могут быть свободно плавающими планетами. Такие планеты, возможно, первоначально сформировались вокруг звезды-хозяина, прежде чем были выброшены гравитационным притяжением других, более тяжелых планет в системе.

Предсказанное Альбертом Эйнштейном 85 лет назад как следствие его Общей теории Относительности, микролинзирование описывает, как свет от фоновой звезды может быть временно увеличен присутствием других звезд на переднем плане. Это приводит к короткому всплеску яркости, который может длиться от нескольких часов до нескольких дней. Примерно одна из каждого миллиона звезд в нашей Галактике заметно подвержена микролинзированию в любой момент времени, но только несколько процентов из них, как ожидается, будет вызвано планетами.

«Кеплер» не был предназначен ни для поиска планет с помощью микролинзирования, ни для изучения чрезвычайно плотных звездных полей внутренней Галактики. Это означало, что необходимо было разработать новые методы сокращения данных для поиска сигналов в данных от Кеплера.

Иэн отмечает: «Эти сигналы чрезвычайно трудно найти. Наши наблюдения направили старый, больной телескоп с затуманенным зрением на одну из самых густонаселенных частей неба, где уже есть тысячи ярких звезд, которые различаются по яркости, и тысячи астероидов, которые скользят по нашему полю зрения. Из этой какофонии мы пытаемся извлечь крошечные, характерные вспышки, вызванные планетами, и у нас есть только один шанс получить сигнал, прежде чем он исчезнет. Это почти так же просто, как искать одинокого мигающего светлячка посреди автострады, используя только карманный телефон».

Соавтор Имон Керинс из Манчестерского университета добавил: «Кеплер добился того, на что он никогда не был рассчитан, предоставив дополнительные предварительные доказательства существования группы из планет с массой Земли, свободно плавающих в космосе. Теперь он передает эстафету другим миссиям, которые будут направлены на поиск таких сигналов, сигналов настолько неуловимых, что сам Эйнштейн считал, что их вряд ли когда-нибудь заметят. Я очень рад, что предстоящая миссия ЕКА «Евклид» также может присоединиться к этим усилиям в качестве дополнительной научной силы к своей основной миссии».

Подтверждение существования и природы свободно плавающих планет будет главным фокусом для предстоящих миссий, таких как космический телескоп НАСА Нэнси Грейс Роман и, возможно, миссия ESA Euclid, обе из которых будут оптимизированы для поиска микролинзирующих сигналов.