Бродячие семейки: у гигантских планет-изгоев могут быть многочисленные спутники

Бороздящие просторы Вселенной молодые планеты-сироты могут формировать вокруг себя протопланетные диски и заводить дочерние системы. Правда, превратиться в обитаемые миры у космических бродяг шансов нет.

Дмитрий ПавловАвтор Hi-Tech Mail

Новое исследование, проведенное Университетом Сент-Эндрюса, показало, что гигантские свободные планеты обладают потенциалом для формирования собственных миниатюрных планетных систем без участия родительской звезды. Результаты опубликованы на сервере препринтов arXiv.

Используя данные космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST), авторы исследовали молодые изолированные объекты, масса которых в 5-10 раз превышает массу Юпитера. Эти объекты по своим свойствам сравнимы с планетами-гигантами, но, в отличие от них, не находятся на орбите вокруг звезды, а свободно парят в космосе. Такие объекты называют планетами-изгоями, планетами-сиротами и т.п.

Их сложно наблюдать, поскольку они очень тусклые и излучают в основном в инфракрасном диапазоне. И все же изучение может дать ключ к решению животрепещущих вопросов астрофизики. Текущие исследования показывают, что это объекты с наименьшей массой, которые способны формироваться подобно звездам в результате коллапса гигантских газовых облаков. Правда, ряд ученых не склонны относить такие объекты к планетарным телам, предлагая считать их субкоричневыми карликами.

В отличие от звезд, они не накапливают достаточно массы, чтобы в их ядрах начались термоядерные реакции. Теоретически также возможно, что некоторые из планет-изгоев формируются «штатно», из протопланетных дисков вокруг звезды, а затем выбрасываются в космос из-за мощных приливных сил (например, под влиянием звезды компаньона или нескольких массивных и крайне недоброжелательных братьев-сестер по планетной системе).

Исследователи из Школы физики и астрономии вместе с соавторами из разных стран наблюдали за восемью молодыми межзвездными объектами в галактике Млечный Путь. Они использовали два прибора на борту «Джеймса Уэбба», крупнейшего из когда-либо построенных космических телескопов, оснащенного чрезвычайно чувствительными инфракрасными детекторами. Были проанализированы подробные спектроскопические данные по этим космическим бродягам. Наблюдения велись с августа по октябрь 2024 года.

Новая работа подробно характеризует эти объекты и подтверждает, что их массы примерно равны массам Юпитера. Шесть из них имеют избыточное излучение в инфракрасном диапазоне, вызванное скоплением горячей пыли в непосредственной близости от планетарного тела. Это характерный признак протопланетных дисков, плоских структур, которые являются местами рождения дочерних тел.

Наблюдения показали специфическое инфракрасное излучение силикатных зерен в дисках с явными признаками кристаллизации — типичных ранних этапов формирования каменистых планет. Силикатное излучение обнаруживалось у звезд и коричневых карликов и раньше, но это первое обнаружение у объектов планетарной массы.

Похоже, мы убедились, что строительные блоки для формирования планет можно найти даже вокруг объектов, которые немногим больше Юпитера и одиноко дрейфуют в космосе. Это означает, что формирование планетных систем происходит не только у звезд, но вокруг одиноких беззвездных миров, число которых может быть сравнимо с числом звезд во Вселенной. К сожалению, вероятность найти признаки жизни в этих системах равна нулю.Белинда Дамианведущий автор исследования.

Подробнее о судьбе планет изгоев читайте в материале Hi-Tech Mail.

• космос

Поделиться