Een planeet zo groot als Saturnus dwaalt in ballingschap door de Melkweg

Astronomen hebben dit voor het eerst met direct bewijs bevestigd een eenzame, sterrenloze wereld zweeft feitelijk door de Melkweg.

Hoewel wetenschappers een tiental van deze zogenaamde ‘schurkenplaneten“In het afgelopen decennium is dit niet slechts een weloverwogen gok, gebaseerd op een handvol aanwijzingen. Door dezelfde korte kosmische uitlijning vanaf de aarde te vangen en ruimtekonden onderzoekers de massa van het hemellichaam rechtstreeks meten.

Daarbij ontdekten ze dat dit weeskind in dezelfde gewichtsklasse valt als Saturnuswat het argument versterkt dat de melkweg wemelt van schipbreukelingen exoplaneten — geboren in zonnestelsels, maar later de afgrond in gegooid, zegt Subo Dong, hoogleraar astronomie aan de Universiteit van Peking in Peking.

De vindengepubliceerd in het tijdschrift Wetenschapsuggereert dat op zijn minst enkele zogenaamde ‘schurkenplaneten’ zich vormen als gewone planeten vóór hun gewelddadige uitzetting.

“Voor het eerst hebben we een directe meting van de massa van een kandidaat-planeet, en niet slechts een ruwe statistische schatting”, zegt Dong, die de studie leidde. een verklaring. “We weten zeker dat het een planeet is.”

Onderzoekers bepaalden de massa van de planeet door een vluchtige gebeurtenis vanuit zowel de aarde als de ruimte te observeren, waarmee ze een al lang bestaand obstakel in de studie van rondzwervende planeten overwonnen.

Deze schurken zijn moeilijk te detecteren omdat ze weinig licht afgeven en niet in een baan om sterren draaien. Astronomen hebben ze alleen maar ontdekt zwaartekracht microlensingDit gebeurt wanneer een object voor een verre ster langs beweegt en het licht van de ster kortstondig vergroot door de zwaartekracht. De waarneembare flikkering kan uren tot dagen duren en verdwijnt dan.

‘Zonder een gastster kunnen gebruikelijke detectietechnieken, zoals de transitmethode – het vinden van een exoplaneet (een planeet buiten het zonnestelsel) door het waarnemen van een lichte dimming van het licht van een ster terwijl een planeet ervoor passeert – niet worden gebruikt’, schreef Gavin AL Coleman, onderzoeker aan de Queen Mary University of London, in een bijbehorend commentaar. “Momenteel is zwaartekracht-microlensing de enige techniek die beschikbaar is om schurkenplaneten te ontdekken.”

Maar tot nu toe konden microlenswaarnemingen de afstand tot deze planeten niet duidelijk bepalen, waardoor het moeilijk werd om onafhankelijk hun massa te berekenen. Door die dubbelzinnigheid vertrouwden wetenschappers op speculatieve schattingen, wat vragen opriep over de vraag of de bronnen inderdaad planeten waren of kleine mislukte sterren, genaamd bruine dwergen. Sommige experts hebben zich zelfs afgevraagd of de objecten iets anders zijn dat volkomen onbekend is.

Het nieuwe resultaat is afkomstig van een microlensing-gebeurtenis in mei 2024. Observatoria op de grond hebben een korte, tweedaagse opheldering van een ster in de richting van het uitpuilende centrum van de Melkweg waargenomen. Toevallig die van de Europese Ruimtevaartorganisatie Gaia-sterrenonderzoeksruimtevaartuig – ongeveer 1 miljoen mijl van de aarde – keek ook naar de gebeurtenis.

De twee uitkijkpunten maakten het mogelijk om microlensparallax te meten, een effect vergelijkbaar met menselijke dieptewaarneming. Mensen kunnen diepte voelen omdat een scène er vanuit elk van hun ogen iets anders uitziet, gebaseerd op de ruimte tussen het paar.

“We kunnen hetzelfde principe gebruiken om de afstandsinformatie van deze kandidaat-planeet te extraheren, waarbij we de massa en de afstand afzonderlijk vinden”, zei Dong. “Het verschil is dat de afstand tussen de ogen van wij mensen enkele centimeters is.”

Deze Tweet is momenteel niet beschikbaar. Mogelijk wordt het geladen of is het verwijderd.

De timing van de gebeurtenis werd ongeveer twee uur na elkaar waargenomen door de telescopen op de grond en Gaia. Die vertraging onthulde de afstand van het object en, gecombineerd met andere metingen, de massa ervan.

Het object is ongeveer 22 procent van Jupiter’s massa en ligt ongeveer 9.800 lichtjaren weg. Er verscheen geen gastster in de gegevens, wat er verder op wijst dat de planeet vrij zweeft of zich in een supergrote baan bevindt, waardoor zijn verre ster niet waarneembaar is.

De relatief lage massa van de planeet is van cruciaal belang omdat objecten die vele malen zwaarder zijn dan Jupiter (bruine dwergen) geïsoleerd kunnen ontstaan, zoals kleine sterren. Maar het is veel waarschijnlijker dat een object dat lijkt op Saturnus is ontstaan een planeetvormende schijf rond een ster, en later losgelaten. Die verdrijving vond waarschijnlijk plaats door kosmische botsingen, nauwe ontmoetingen met andere werelden of de grillige zwaartekrachtsinvloed van een onstabiele ster.

De studie bevestigt het idee dat het uitwerpen van planeten een veel voorkomend verschijnsel is bij planeetvorming. Toekomstige missies, inclusief NASADe Nancy Grace Romeinse ruimtetelescoop van Nancy Grace zal naar verwachting het aantal bekende schurkenplaneten dramatisch vergroten en helpen verduidelijken hoe vaak werelden op een dwaalspoor worden gebracht. Als ze in overvloed aanwezig zijn, verliezen de zich ontwikkelende zonnestelsels misschien routinematig een of twee werelden.

“Tot nu toe,” zei Dong, “hebben we slechts een glimp van deze opkomende populatie van schurkenwerelden en welk licht ze kunnen werpen op de vorming van de lichamen in de planetaire systemen van het universum.”