Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν πρόσφατα έως και 170 «περιπλανώμενους» πλανήτες, παρόμοιου μεγέθους με τον Δία, σε απόσταση 420 ετών φωτός από τη Γη. Αυτοί οι πλανήτες κρύβονται στο σκοτεινό σύμπαν, χωρίς μητρικό αστέραι να τους φωτίζει, και είναι συνήθως αδύνατο να φωτογραφηθούν. Η ανακάλυψη έγινε από αστρονόμους από το Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux, France.
Οι ερευνητές εκμεταλλεύτηκαν το γεγονός ότι λίγα εκατομμύρια χρόνια μετά τη δημιουργία τους, αυτοί οι γιγάντιοι αέριοι κόσμοι εξακολουθούν να είναι αρκετά ζεστοί ώστε να λάμπουν, καθιστώντας τους ανιχνεύσιμους. Χρησιμοποίησαν πολλά αστεροσκοπεία, συμπεριλαμβανομένου του Πολύ Μεγάλου Τηλεσκόπιου (VLT) στη Χιλή, για να κάνουν την αξιοσημείωτη ανακάλυψή τους. «Δεν ξέραμε πόσους τέτοιους εξωπλανήτες να περιμένουμε και είμαστε ενθουσιασμένοι που βρήκαμε τόσους πολλούς», εξήγησε η συγγραφέας της μελέτης Núria Miret-Roig, προσθέτοντας ότι βρίσκονταν σε μια περιοχή σχηματισμού άστρων στους αστερισμούς του Άνω Σκορπιού και του Οφιούχου. Για να βρει τόσους πολλούς «μοναχικούς» πλανήτες, η ερευνητική ομάδα εξέτασε δεδομένα που κάλυπταν μια περίοδο 20 ετών, από επίγεια και διαστημικά τηλεσκόπια. «Μετρήσαμε τις μικροσκοπικές κινήσεις, τους δείκτες χρώματος και τη φωτεινότητα δεκάδων εκατομμυρίων φωτεινών πηγών σε μια μεγάλη περιοχή του ουρανού», εξηγεί η Miret-Roig. «Αυτές οι μετρήσεις μας επέτρεψαν να αναγνωρίσουμε με ασφάλεια τα πιο αμυδρά αντικείμενα σε αυτήν την περιοχή, τους «περιπλανώμενους» πλανήτες».
Credit: ESO/M. Kornmesser
Τα περισσότερα από τα δεδομένα προήλθαν από αστεροσκοπεία του ESO, συμπεριλαμβανομένου του Very Large Telescope (VLT). Άλλα όργανα ήταν το Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA), το VLT Survey Telescope (VST) και το MPG/ESO 2,2 μέτρων τηλεσκόπιο. «Το ευρύ οπτικό τους πεδίο και η μοναδική τους ευαισθησία ήταν τα κλειδιά της επιτυχίας μας», εξηγεί ο Hervé Bouy, αστρονόμος στο Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux της Γαλλίας και επικεφαλής του έργου της νέας έρευνας. «Χρησιμοποιήσαμε δεκάδες χιλιάδες εικόνες ευρέως πεδίου από εγκαταστάσεις του ESO, που αντιστοιχούν σε εκατοντάδες ώρες παρατηρήσεων και δεδομένα κυριολεκτικά δεκάδων terabyte».
Ο δορυφόρος Gaia της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας (ΕSA), ο οποίος εκτοξεύτηκε για να μετρήσει τις θέσεις, τις αποστάσεις και τις κινήσεις των αστέρων με πρωτοφανή ακρίβεια, χρησιμοποιήθηκε επίσης από την ομάδα για να εντοπίσει περιοχές προς μελέτη. Τα ευρήματά τους υποδηλώνουν ότι θα μπορούσαν να υπάρχουν πολλοί περισσότεροι από αυτούς τους άπιαστους, χωρίς αστέρια πλανήτες που δεν έχουμε ακόμη ανακαλύψει. «Θα μπορούσαν να υπάρχουν πολλά δισεκατομμύρια από αυτούς τους γιγάντιους πλανήτες που επιπλέουν ελεύθερα στον Γαλαξία μας χωρίς μητρικό αστέρα», είπε ο Bouy.
Η εύρεση όσο το δυνατόν περισσότερων από αυτούς τους «μοναχικούς» κόσμους μπορεί να βοηθήσει τους αστρονόμους να βρουν ενδείξεις για το πώς σχηματίζονται και πώς υπάρχουν μόνοι τους. Μερικοί πιστεύουν ότι σχηματίζονται από την κατάρρευση ενός νέφους αερίου που δεν είναι αρκετά μεγάλο για να οδηγήσει στο σχηματισμό ενός αστέρα, άλλοι ότι έχουν «αποβληθεί» από ένα αστρικό σύστημα. Οι περαιτέρω εξελίξεις στην τεχνολογία θα είναι το κλειδί για το ξεκλείδωμα του μυστηρίου αυτών των «νομάδων» πλανητών, εξήγησαν οι συγγραφείς.
Ο ακριβής αριθμός των «περιπλανώμενων» πλανητών που βρέθηκαν από την ομάδα είναι δύσκολο να προσδιοριστεί, επειδή οι παρατηρήσεις δεν επιτρέπουν στους ερευνητές να μετρήσουν τις μάζες των αντικειμένων που ανιχνεύονται – αυτό είναι κάτι για μελλοντικά, πιο προηγμένα τηλεσκόπια. Τα αντικείμενα με μάζα μεγαλύτερη από περίπου 13 φορές τη μάζα του Δία πιθανότατα δεν είναι πλανήτες, επομένως δεν μπορούν να συμπεριληφθούν στην καταμέτρηση.
Δυστυχώς, δεν είχαν τιμές για τη μάζα των πλανητών αυτών και έπρεπε να χρησιμοποιήσουν τη φωτεινότητα για να δώσουν ένα ανώτερο όριο στον αριθμό των «μοναχικών» πλανητών που παρατήρησαν. Η φωτεινότητα, με τη σειρά της, σχετίζεται με την ηλικία των ίδιων των πλανητών, καθώς όσο μεγαλύτερος είναι ο πλανήτης, τόσο περισσότερο ψύχεται και μειώνεται η φωτεινότητά του. «Εάν η περιοχή που μελετήθηκε είναι παλιά, τότε τα φωτεινότερα αντικείμενα στο δείγμα είναι πιθανότατα πάνω από 13 μάζες του Δία, και κάτω, αν η περιοχή βρίσκεται στη νεότερη πλευρά», είπε η ομάδα. «Δεδομένης της αβεβαιότητας στην ηλικία της περιοχής που μελετήθηκε, αυτή η μέθοδος δίνει έναν αριθμό ¨ περιπλανώμενων¨ πλανητών μεταξύ 70 και 170».
Οι ερευνητές ελπίζουν να συνεχίσουν να τους μελετούν λεπτομερώς, όταν ο διάδοχος του VLT, το ESO Extremely Large Telescope (ELT) λειτουργήσει την επόμενη δεκαετία. Αυτά τα αντικείμενα είναι εξαιρετικά αμυδρά και λίγα μπορούν να γίνουν για να τα μελετήσουμε με τις τρέχουσες εγκαταστάσεις», λέει ο Bouy, προσθέτοντας ότι «το ELT θα είναι απολύτως κρίσιμο για τη συλλογή περισσότερων πληροφοριών για τους περισσότερους ¨ περιπλανώμενους¨ πλανήτες που έχουμε βρει». Μια προηγούμενη μελέτη από Αμερικανούς επιστήμονες έδειξε ότι ο Γαλαξίας θα μπορούσε να φιλοξενήσει περισσότερους από 100 δισεκατομμύρια τέτοιους πλανήτες.
Το διαστημικό τηλεσκόπιο Nancy Grace Roman – που αναμένεται να εκτοξευτεί το 2027 – πρόκειται να δημιουργήσει την πρώτη απογραφή τους. Είναι πιθανό να είναι δέκα φορές πιο ευαίσθητο σε αυτά τα αντικείμενα από τα σημερινά επίγεια τηλεσκόπια.
Αυτή η έρευνα παρουσιάστηκε στην εργασία «Ένας πλούσιος πληθυσμός ελεύθερων πλανητών στην ένωση των νεαρών αστρικών συσχετισμών Upper Scorpius» στο Nature Astronomy.
Περισσότερα εδώ.
