На прошлой неделе миссия Европейского космического агентства «Евклид» представила новые прекрасные снимки, а также опубликовала первые научные результаты. Среди работ, которым еще предстоит пройти рецензирование, есть интригующая статья о так называемых «планетах-изгоях» – свободно плавающих мирах, которые путешествуют по галактике без звезд.
Команда сообщает о наблюдениях семи планет в открытом скоплении Sigma Orionis. Возможно, это скопление вам не знакомо, но оно находится по соседству с самым известным облаком в галактике — туманностью Конская голова. Цель работы — выяснить, насколько хорошо «Евклид» видит происходящее в очень молодых звездных скоплениях и насколько малые объекты он может уловить.
Массы рассматриваемых свободно плавающих планет варьируются от чуть более чем в 25 раз большей массы Юпитера и чуть менее чем в четыре раза. Последнее близко к теоретическому минимуму, которого «Евклид» может достичь для объектов такого типа на расстоянии до 1300 световых лет.
Единой теории образования свободно плавающих планет не существует. Они могут формироваться вокруг звезд, а затем выбрасываться в межзвездное пространство из-за нестабильности внутри или снаружи звездной системы. Похоже, что они могут образовываться и вдали от звезд.
Это связано с функцией начальной массы (ФНМ) – эмпирической формулой, по которой астрономы определяют распределение звезд разной массы в звездных яслях. Она распространяется и на объекты, которые не являются звездами, например коричневые карлики. Но здесь есть четкая граница, и эта функция может распространяться вплоть до объектов с планетарной массой.
Нечто подобное было замечено в прошлом году при помощи JWST в туманности Ориона. Исследователи обнаружили JuMBO, бинарные объекты с массой Юпитера. Это пары свободно плавающих планет. Если бы их выкинуло из звездной системы, они бы не образовали пару, поэтому, скорее всего, они сформировались вдали от звезд. Однако их небольшая масса ставит под сомнение существующие представления о ФНМ.
«Это исследование демонстрирует большой потенциал «Евклида» для изучения субзвездной ФНМ в близлежащих звездообразующих областях и очень молодых открытых скоплениях», — пишут авторы в статье.
Программа Евклид предназначена для поиска невидимых, но крайне важных компонентов Вселенной: темной материи и темной энергии. Он делает это благодаря своей способности измерять форму галактик с высокой точностью, а также делать широкоугольные снимки галактик. Телескоп ищет небольшие отклонения, которые астрономы могут использовать для реконструкции распределения темной материи. Такая точность чрезвычайно полезна и для поиска планет-изгоев.
Эти объекты маленькие и относительно холодные, поэтому для их обнаружения необходимо использовать инфракрасное излучение — работа, с которой «Евклид» справится. За один день эта обсерватория смогла наблюдать 5 миллионов объектов в инфракрасном диапазоне.
Статья с обсуждением этой работы доступна в хранилище статей .