Astronomowie odkryli 10 nowych planet wielkości Jowisza dryfujących w przestrzeni międzygwiazdowej - z dala od światła którejkolwiek z pobliskich gwiazd macierzystych.

Odkrycia dokonał międzynarodowy zespół finansowanych ze środków unijnych naukowców, którzy prowadzili planetarny przegląd mikrosoczewkowy galaktyki Drogi Mlecznej.

Badania, prowadzone przez astronomów z Chile, Japonii, Nowej Zelandii, Polski, USA i Wlk. Brytanii, zostały częściowo dofinansowane z projektu OGLEIV (Eksperyment optycznego soczewkowania grawitacyjnego - nowe granice astronomii obserwacyjnej), który otrzymał grant Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERBN) dla doświadczonych naukowców o wartości 2,5 mln EUR z tematu "Pomysły" Siódmego Programu Ramowego (7PR) UE.

W artykule opublikowanym w czasopiśmie Nature zespół sugeruje, że te samotne planety zostały prawdopodobnie wyrzucone z rozwijających się układów planetarnych. Chociaż naukowcy zawsze mieli przeczucie, że swobodnie poruszające się planety istnieją, to z powodu ich odległej lokalizacji - od 10.000 do 20.000 lat świetlnych od Ziemi w kierunku zgrubienia centralnego Drogi Mlecznej - pozostawały one do tej pory nieodkryte.

To odkrycie oznacza, że swobodnie poruszających się planet podobnych do Jowisza, których nie można zobaczyć mogą być jeszcze miliardy w samej tylko galaktyce Drogi Mlecznej. Wedle szacunków zespołu może ich być dwa razy więcej niż gwiazd i mogą być tak powszechne, jak planety krążące po orbitach wokół gwiazd.

"Nasz przegląd jest niczym spis ludności" - mówi David Bennett, współautor artykułu z Uniwersytetu Notre Dame w USA. "Zbadaliśmy część galaktyki i na podstawie tych danych możemy oszacować ogólną liczbę w galaktyce."

Naukowcy byli w stanie zobaczyć w końcu te swobodnie poruszające się planety dzięki mikrosoczewkowaniu grawitacyjnemu, które pojawia się, kiedy jeden obiekt załamie światło odleglejszej gwiazdy. Według teorii względności Alberta Einsteina, kiedy duże obiekty przemieszczają się przed odleglejszą gwiazdą to mogą zadziałać jak soczewki, załamując i wykrzywiając jej światło w taki sposób, że wydaje się jaśniejsza, a przez to widoczna dla astronomów na Ziemi.

W ciągu dwóch lat zespół przeanalizował środkowy obszar Drogi Mlecznej, zwany też "zgrubieniem centralnym", i gromadził dane za pomocą teleskopu do Mikrosoczewkowych Obserwacji w Astrofizyce (MOA) w Nowej Zelandii o szerokości 1,8 m, który co godzinę skanował gwiazdy w centrum naszej galaktyki pod kątem zdarzeń mikrosoczewkowania grawitacyjnego. Bez tego specjalnego teleskopu mikrosoczewkowego badania nie byłyby możliwe, gdyż ta część kosmosu jest widzialna jedynie przy wykorzystaniu tej techniki.

Chociaż w ramach wcześniejszych obserwacji odkryto od 1995 r. ponad 500 planet, były one w większości powiązane z gwiazdami macierzystymi, a wszelkie swobodnie poruszające się duże obiekty zwykle miały masę ponad 3 razy większą od Jowisza. Naukowcy są przekonani, że te ogromne ciała gazowe tworzą raczej gwiazdy niż planety. Nazwane "brązowymi karłami", te podobne do gwiazd kule gazowe powstają z zapadających się kul gazu i pyłu, ale brakuje im masy, aby zapalić swoje paliwo jądrowe i rozbłysnąć światłem gwiazdy.

Podobnie naukowcy sądzą, iż prawdopodobnie niektóre planety są wyrzucane ze swoich wczesnych, burzliwych układów słonecznych z powodu zetknięć grawitacyjnych z innymi planetami lub gwiazdami. Bez gwiazdy macierzystej, po której orbicie mogłyby krążyć, planety te powinny poruszać się po galaktyce jak Słońce i inne gwiazdy, czyli po stabilnych orbitach wokół centrum galaktyki.

David Bennett wyjaśnia, w jaki sposób odkrycie 10 swobodnie poruszających się planet wielkości Jowisza potwierdza teorię wyrzucenia: "Jeżeli swobodnie poruszające się planety powstawałyby jak gwiazdy, wówczas w naszym przeglądzie spodziewalibyśmy się zobaczyć zaledwie jedną czy dwie - ale nie 10. Nasze wyniki sugerują, że układy planetarne często stają się niestabilne, prowadząc do wyrzucania planet z miejsca ich powstania."

Badania te są czwartym etapem projektu OGLE (Eksperyment optycznego soczewkowania grawitacyjnego) - jednego z największych przeglądów nieba na świecie, który jest realizowany od 1992 r.

Do tej pory projekt OGLE pozwolił pogłębić wiedzę w wielu dziedzinach współczesnej astrofizyki, w tym w zakresie mikrosoczewkowania grawitacyjnego, poszukiwania planet spoza układu słonecznego, astrofizyki gwiazdowej i budowy galaktyki. Przegląd OGLE-IV wnosi również wkład w poszukiwania planet karłowatych wielkości Plutona w Pasie Kuipera oraz swobodnie poruszających się czarnych dziur, a także w obserwacje mikrosoczewkowania w Obłokach Magellana i dysku galaktycznym.

© Unia Europejska 2005-2011

Źródło: CORDIS

Referencje dokumentu: Sumi, T., et al. (2011) Unbound or distant planetary mass population detected by gravitational microlensing. Nature. DOI: 10.1038/nature1009.