New York Times: V našej galaxii sú bilióny blúdiacich svetov

Astronómovia zistili, že voľne sa vznášajúcich planét je oveľa viac ako tých, ktoré sú naviazané na hostiteľskú hviezdu. Nemožno vylúčiť, že niektorá z nich by mohla byť obývateľná. Text o tom, prečo a ako tieto vesmírne objekty vznikli, aj akým spôsobom ich objavujeme.

Planéta Zem. Foto: Kevin Gill/Flickr.com

Voľne sa vznášajúce planéty – tmavé, izolované gule putujúce vesmírom bez väzby na hostiteľskú hviezdu – nevznikajú len tak uprostred vesmírnej ničoty. Pravdepodobne vznikajú rovnako ako iné planéty: vo vírivom disku plynu a prachu obklopujúcom mladú hviezdu.

Ale na rozdiel od svojich planetárnych súrodencov sú tieto svety násilne vyvrhnuté zo svojho nebeského okolia.

Astronómovia kedysi vypočítali, že v Mliečnej dráhe sa stratili miliardy planét. Teraz vedci z NASA a japonskej univerzity v Osake zvýšili odhad na bilióny. V dvoch prácach, ktoré boli prijaté na publikovanie v časopise Astronomical Journal, výskumníci vyvodili, že týchto planét je šesťkrát viac ako svetov obiehajúcich okolo vlastných sĺnk, a identifikovali druhý doteraz zistený voľne sa vznášajúci objekt veľkosti Zeme.

Existencia putujúcich svetov, ktoré osireli zo svojich hviezdnych sústav, je známa už dlho, ale nie je dostatočne preskúmaná. Predchádzajúce zistenia naznačovali, že väčšina týchto planét má veľkosť Jupitera, najmasívnejšej planéty našej slnečnej sústavy. Tento záver však vyvolal veľký odpor; dokonca aj vedci, ktorí ho oznámili, ho považovali za prekvapujúci.

David Bennett, astronóm z Goddardovho centra vesmírnych letov NASA, a jeho tím, použili deväť rokov údajov z teleskopu Microlensing Observations in Astrophysics na observatóriu Mount John na Canterburskej univerzite na Novom Zélande, aby lepšie preskúmali tieto blúdiace svety. Exoplanéty boli nepriamo zistené meraním toho, ako ich vlastná gravitácia deformuje a zväčšuje svetlo prichádzajúce zo vzdialených hviezd za nimi, čo je efekt známy ako mikrolensing.

S pomocou empirických modelov výskumníci vypracovali rozloženie hmotností pre viac ako 3 500 prípadov mikrolensingu, ktoré zahŕňali hviezdy, hviezdne pozostatky, hnedých trpaslíkov a kandidátov na planéty. (Údaje jedného z týchto kandidátov boli dostatočne presvedčivé na to, aby tím vyhlásil, že objavil novú bludnú Zem). Na základe tejto analýzy odhadli, že v našej Mliečnej dráhe sa nachádza približne 20-krát viac voľne sa vznášajúcich svetov ako hviezd, pričom planéty s hmotnosťou Zeme sú 180-krát častejšie ako tulácke Jupitery.

https://www.youtube.com/watch?v=kv1YMPL3BJ4

Podľa Dr. Bennetta záver, že väčšina túlavých svetov je malá, dáva väčší zmysel ako myšlienka, že sú veľké ako Jupiter. Predpokladá sa totiž, že planéty sa stávajú tulákmi, keď do seba narazia dve protoplanéty. Sila nárazu je taká silná, že jednu z nich úplne vyradí zo vznikajúceho hviezdneho systému.

Ale planéty môžu byť vyvrhnuté zo svojich hviezdnych systémov len väčšími objektmi. Ak by väčšina týchto hviezdnych sirôt mala veľkosť Jupitera, muselo by okolo hostiteľských hviezd obiehať veľa takzvaných Superjupiterov – tých je však málo. Na druhej strane, tieto výsledky naznačujú, že práve planéty s nižšou hmotnosťou sú tie, ktorým hrozí katapultovanie.

„Takže situácia je pre planéty typu Zeme nebezpečná," povedal doktor Bennett.

Povedal, že množstvo voľne sa vznášajúcich planét v Mliečnej dráhe naznačuje, že objekty veľkosti planét narážajúce do seba počas procesu formovania „sú možno bežnejšie, ako by teoretici mohli predpokladať".

Przemek Mróz, astronóm z Varšavskej univerzity, ktorý sa na výskumnej úlohe nepodieľal, uviedol, že výsledky skupiny posilnili predchádzajúce náznaky o bludných svetoch z pozorovaní uskutočnených pomocou Optického gravitačného lensingového experimentu a Kórejskej siete mikrolensingových teleskopov. „Takže teraz máme tri nezávislé štúdie a tri nezávislé línie dôkazov, že voľne sa vznášajúce planéty s nízkou hmotnosťou sú v Mliečnej ceste veľmi časté," napísal v e-maile.

Stále existuje určitá nejednoznačnosť v tom, či sú tieto planéty skutočne voľne sa vznášajúce, alebo sú len vrhnuté na dostatočne široké dráhy, aby ich vedci nemohli spojiť s hostiteľskou hviezdou. Dr. Mróz si myslí, že pozorovaná populácia pravdepodobne zahŕňa kombináciu oboch, ale bude ťažké odvodiť relatívny počet každej z nich len pomocou meraní microlensingu. Astronómovia z nových štúdií sa tešia na ešte lepšie údaje o voľne plávajúcich planétach získané pomocou vesmírneho teleskopu Nancy Grace Roman, ktorý má NASA vypustiť v roku 2027 a ktorý by mohol odhaliť stovky bludných Zemí. V kombinácii s údajmi z Euklidovho teleskopu Európskej vesmírnej agentúry alebo dobre umiestnených pozemných observatórií budú vedci schopní merať hmotnosť priamejšie, s menšou závislosťou od modelov.

Mohla by byť niektorá z týchto planét obývateľná? Možno, vyjadril svoj predpoklad doktor Bennett a vysvetlil, že bez hostiteľskej hviezdy by boli tmavé, ale nie nevyhnutne chladné. Vodík v atmosfére planéty by mohol fungovať ako skleník a zachytávať teplo vychádzajúce z jej vnútra – čo je to, čo udržuje mikrobiálny život v hlbokomorských prieduchoch na Zemi.

Zatiaľ je však hľadanie života na týchto osamelých svetoch mimo dosahu. „Možno budeme mať metódu, ako to urobiť o sto rokov," povedal doktor Bennett. „Ale vedci teraz hľadajú veci, ktoré môžeme urobiť momentálne."

Tím sa nepozeral za hranice Mliečnej dráhy. „Očakávame však, že ostatné galaxie sú dosť podobné," povedal Dr. Bennett – čo znamená, že títo planetárni vyhnanci môžu byť roztrúsení po celom našom vesmíre.

Článok pôvodne vyšiel v denníku New York Times. Všetky práva vyhradené.