Астрономы ожидают, что межзвёздные странники расскажут им об экзопланетах

межзвёздные астероиды

В 2017 году астрономы обнаружили первый межзвёздный объект, который пролетал через нашу Солнечную систему — астероид 1I/Oumuamua. А в сентябре этого года астроном-любитель открыл второй такой объект — комету C/2019 Q4 (комета Борисова). Астрономы считают, что в ближайшем будущем они смогут заметить много новых межзвёздных объектов.

Эти визитёры побудили астрономов Йельского университета (Yale University) смоделировать, как часто такие небольшие тела могут оказываться выброшенными из своих планетных систем и попадать в нашу. В основе работы учёных лежит наблюдение, что выброс материала в галактическое пространство не может быть объяснён текущим количеством открытых экзопланет. Регистрация таких объектов может свидетельствовать о существовании ещё не обнаруженных крупных экзопланет с массой порядка Нептуна. Они могут содержаться почти в половине известных планетных систем.

Согласно основной гипотезе, за «выбрасывание» межзвёздных странников за пределы их родной планетной системы отвечают массивные планеты, похожие на Юпитер. Космический аппарат, который огибает планету, получает гравитационное ускорение. Подобно этому, если астероид или комета обогнут массивную экзопланету, они получат достаточное ускорение, чтобы вылететь за границы планетарной системы. Чем массивнее и дальше от звезды расположена планета, тем выше вероятность того, что объект окажется вытеснен.

Современные методы поиска экзопланет, среди которых самый плодотворный — метод транзитов, лучше всего подходят для обнаружения больших экзопланет, почти все из которых расположено близко к своим звёздам. Но недавние наблюдения другими методами намекают, что большие планеты, которые расположены далеко от своих звёзд, встречаются чаще, чем это считалось ранее. Так, например, после открытия астероида Oumuamua, системой телескопов ALMA был проведён обзор DSHARP (Disk Substructures at High Angular Resolution Project), по результатам которого оказалось, что во многих наблюдавшихся протопланетных дисках вокруг молодых звёзд существуют прорехи. Они могли возникнуть после «прореживания» и выталкивания материала на границе планетной системы массивными планетами.

В поиске внесолнечных астероидов и комет астрономы полагаются на телескоп Large Synoptic Survey Telescope (LSST), который сейчас строится в Чили и начнёт свою работу в 2023 году. Его широкоугольная оптическая система позволит сканировать большие участки неба. Ожидается, что за 10 лет работы LSST накопит 200 000 терабайт данных. Учёные будут использовать их в нескольких научных задачах: поиске околоземных астероидов и объектов в Солнечной системе, исследовании структуры Млечного Пути и изучении природы тёмной материи и тёмной энергии. А в скором времени после начала работы телескопа астрономы ожидают увидеть больше визитёров из других планетных систем. Каждый год LSST сможет находить несколько объектов размером с Oumuamua (230 метров по длинной стороне) и более ста межзвёздных астероидов шириной всего около метра. Количество межзвёздных объектов, которые засекут астрономы, может повлиять на переосмысление строения нашей собственной Солнечной системы.

Обнаружение большего количества межзвёздных посетителей — хорошая возможность для прямого изучения других планетных систем. По сути, это единственный способ, поскольку современные методы ограничиваются лишь наблюдениями.

Источник: astronomy.com
pilotscholars.up.edu
Перевод: Black Sahara

В избранное