Tím vedcov z University of Oklahoma objavil „planétové masové telá“ mimo Mliečnej dráhy. Boli objavené v jednej gravitačne šošovkovej galaxii a v jednej gravitačne šošovkovej galaxii pomocou techniky zvanej kvasarové mikrošošovky. Podľa vedcov sú hmotnosťou planetárnych hmôt buď planéty alebo praveké čierne diery.
Tieto detekcie sú druhou a treťou z tohto typu. Prvýkrát sa vyskytol v roku 2018, do ktorého boli zapojení niektorí z tých istých vedcov. V súčasnosti neexistuje spôsob, ako priamo detegovať takéto objekty, a neexistuje spôsob, ako rozlišovať medzi planétami a malými čiernymi dierami.
„Detekcia objektov s hmotnosťou planéty, či už voľne plávajúcich planét alebo pravekých čiernych dier, je nesmierne cenná pre modelovanie tvorby hviezd / planét alebo skorého vesmíru,“ uviedol v tlačovej správe hlavný autor Dai. "Aj bez rozloženia týchto dvoch populácií je náš limit na pôvodnú populáciu čiernych dier už o niekoľko rádov nižší ako predchádzajúce limity v tomto hmotnostnom rozsahu."
Nový dokument, ktorý načrtáva tieto zistenia, je nazvaný „Potvrdenie hmotných objektov planéty v extragalaktických systémoch“. Autormi sú Saloni Bhatiani, Xinyu Dai a Eduardo Guerras. Príspevok je publikovaný v The Astrophysical Journal.
V posledných rokoch sme sa veľa naučili o rozmanitosti a relatívnom množstve planét v našej vlastnej galaxii Mliečná dráha. Ale čo iné galaxie? Je ťažké dokázať túto úroveň detailov, čo znamená, že sme mali len veľmi málo dôkazov o extra-galaktických planétach, iba o predpokladoch. Nová technika založená na mikrošošovkách kvasar nám však dáva viac dôkazov.
Táto technika sa opiera o svetlo zo vzdialených jasných aktívnych galaktických jadier (AGN) alebo kvasarov. Pomocou tohto svetla vedci dokázali študovať spektrum vo svetelných podpisoch planétových telies. To im umožnilo „obmedziť časť týchto objektov planéty vzhľadom na galaktický halo.“ Tieto objekty tvoria asi 0,01% z celkovej hmotnosti ich hostiteľských galaxií. Ich hmotnosti sa pohybujú od hmotnosti Jupiter po Mesiac a poskytujú najprísnejšie obmedzenia v tomto rozsahu hmotnosti.
Tieto dva systémy sú Q J0158-4325 a SDSS J1004 + 4112.
Tieto objekty sú gravitačne neviazané a podľa vedcov sú jednou z dvoch vecí: nepoctivé voľne plávajúce planéty, ktoré boli počas formovania hviezd a planét vyhodené alebo rozptýlené; alebo pravouhlé čierne diery. Ako uvádzajú vedci vo svojom článku, „naša analýza naznačuje, že neviazané objekty planéty sú v galaxiách univerzálne a predpokladáme, že sú to buď voľne plávajúce planéty, alebo praveké čierne diery.“
„Dokážeme dôsledne extrahovať signály z hmotných objektov planéty vo vzdialených galaxiách. Tým sa otvára nové okno v astrofyzike. “
Saloni Bhatiani, spoluriešiteľ a Ph.D. študent na OU.
Táto štúdia ukazuje, že objekty s planétovou hmotnosťou sú v galaxiách pravdepodobne univerzálne. Poskytuje tiež vôbec prvé obmedzenia hmoty pre oblasť intraclusteru v klastri galaxií. V prípade pravekých čiernych dier sú tieto limity o niekoľko rádov nižšie ako predchádzajúce limity. Ako uvádzajú vo svojom článku, „Planéta hviezdnej astronomickej temnej hmoty je známa aj ako masívne kompaktné halo objekty (MACHO). Pôvodne bolo obmedzené na menej ako 10% celkovej hmotnosti Mliečnej dráhy.“ Táto práca však znižuje na asi 0,01% z celkovej hmotnosti ich hostiteľských galaxií.
"Sme veľmi nadšení detekciami v dvoch nových systémoch," uviedol Ph.D. študentka Saloni Bhatiani, ktorá bola jedným z vedcov. „Dokážeme dôsledne extrahovať signály z hmotných objektov planéty vo vzdialených galaxiách. Tým sa otvára nové okno v astrofyzike. “
Ako hovorí článok: „Početnosť FFP (voľne plávajúce planéty) závisí nielen od podrobných procesov vyhadzovania, ale aj od modelov formovania planéty. Predpokladá sa, že praveké čierne diery vznikajú počas inflačnej epochy z kvantových fluktuácií. Preto tieto objekty s hmotnosťou planéty môžu slúžiť buď ako sonda procesu tvorby a rozptylu hviezdy / planéty, alebo základnej fyziky vo veľmi ranom vesmíre v dobe inflácie. ““
Táto práca je teda zarážajúca, pretože potvrdzuje existenciu objektov planétovej hmoty, keď bol vesmír vo veku polovice veku, v akom je teraz.
Údaje, ktoré podporujú túto prácu, pochádzajú z röntgenového observatória NASA Chandra. Pozorovacie dôkazy pre tieto objekty planétovej hmoty boli odvodené z mikrolenzovacích signálov, ktoré sa javia ako posuny v rentgenovej emisnej línii kvasaru. Tieto pozorovacie merania boli porovnané so simuláciami mikročočiek, ktoré boli vypočítané v superpočítačovom centre OU pre vzdelávanie a výskum.
Pravé čierne diery sa vytvorili v ranom vesmíre. Sú zväčša hypotetické a ak existujú, vytvorili sa v prvej sekunde po Veľkom tresku. V tom čase bol vesmír skôr homogénny ako homogénny a astronómovia si myslia, že niektoré husté a horúce oblasti sa mohli zrútiť do čiernych dier.
Vedci, vrátane zosnulého Štefana Hawkinga, si istý čas mysleli, že temnou hmotou môžu byť prvotné čierne diery. Zdá sa však, že táto teória bola položená do postele v dokumente z roku 2019.
Viac:
- Tlačová správa: Výskumná skupina OU potvrdzuje objekty planéty v extragalaktických systémoch
- Výskumný článok: Potvrdenie objektov planétovej hmoty v extragalaktických systémoch
- Space Magazine: Teraz vieme, že temná hmota nie je pravekými čiernymi otvormi
