Астрономы предсказали результаты работы орбитального телескопа WFIRST

Астрономы спрогнозировали, что строящийся орбитальный телескоп WIFRST откроет сотни планет-изгоев размером с Землю или Марс. Это поможет ученым оценить количество планет, которых звезды выбросили в межзвездное пространство. Статью с результатами их работы принял к публикации Astronomical Journal.

"Во Вселенной может быть множество планет-изгоев, однако мы никогда об этом не узнаем, если не будем их искать. Решить эту проблему можно только с помощью телескопов, подобных WFIRST. Они могут сосчитать подобные миры, изучая эффект гравитационного микролинзирования", – рассказал один из авторов работы, профессор Университета штата Огайо (США) Скотт Гауди.

За последнее десятилетие в ближайших к Солнечной системе частях межзвездного пространства астрономы нашли сразу несколько очень тусклых и холодных небесных тел, которые часто называют "планетами-изгоями". Их точное происхождение пока не ясны.

Часть ученых считает их крупными планетами, которые оказались вне своих звездных систем из-за сложных гравитационных взаимодействий. Другие исследователи предполагают, что на самом деле это очень холодные и небольшие коричневые карлики – "несостоявшиеся" звезды небольшой массы.

Как объясняет профессор Гауди, ситуация осложняется тем, что на сейчас известны лишь две "планеты-изгоя", в существовании которых ученые не сомневаются, и около двух десятков других кандидатов на эту роль. Часть из них открыли косвенными путями, но прямые наблюдения существование этих планет не подтвердили.

Перепись планет-изгоев

Все эти потенциальные и известные "планеты-изгои" в несколько раз тяжелее и крупнее Юпитера. Однако пока ученые не могут сказать, как часто в межзвездном пространстве оказываются менее крупные планеты размером с Землю. Отчасти это связано с тем, что современные инструменты физически не могут увидеть столь небольшие объекты за пределами Солнечной системы.

Эту задачу сможет решить строящийся инфракрасный орбитальный телескоп WFIRST. Запустить его планируют в 2025 году. Его чувствительности будет достаточно для того, чтобы "видеть", как притяжение планет-изгоев искривляет свет далеких звезд, которые проходят через их окрестности на пути к Земле. Этот эффект называется гравитационным линзированием.

Руководствуясь этой идеей, Гауди и его коллеги попытались предсказать, сколько планет размером с Юпитер, Землю и Марс сможет обнаружить WFIRST за все время своей работы. Ученые основывались на расчетной чувствительности и разрешающей способности телескопа. Подобные исследования уже много лет проводятся в рамках проекта OGLE, однако за все время работы ученые нашли всего четыре кандидата на роль планет-изгоев.

Расчеты Гауди и его команды показывают, что WFIRST в этом отношении будет превосходить существующие обсерватории в десятки раз. Благодаря этому за первые пять лет работы в рамках основной миссии обсерватория сможет открыть около 300 небольших каменистых планет-изгоев, считают ученые. Более 80 из них будут меньше Земли, поэтому ученые смогут впервые точно оценить общую численность планет-изгоев в Млечном Пути.

Благодаря этому планетологи поняли, как часто планеты-изгои оказываются в межзвездном пространстве во время формирования звездных систем и как часто они могут попадать в окрестности других звезд. Нечто похожее, как предполагают некоторые астрономы, произошло в далеком прошлом и с Солнечной системой, когда на ее окраинах появилась пока не обнаруженная Планета X, гипотетическая девятая планета в нашей системе.