Toulavá tělesa planetárních hmotností jsou v galaxiích docela běžná


SDSS J1004+4112, foto: ESA, NASA, Keren Sharon (Tel-Aviv University) and Eran Ofek (CalTech)

Na základě použití techniky zvané mikročočkování pomocí kvasaru detekovala skupina astronomů z University of Oklahoma populaci volně putujících (toulavých) těles planetární velikosti – exoplanet a/nebo primordiálních černých děr – a to ve dvou extragalaktických soustavách: čočkující galaxie má označení Q J0158-4325 a čočkující kupa galaxií je pojmenována SDSS J1004+4112. Jedná se teprve o druhou a třetí detekci takovýchto těles v galaxiích mimo Mléčnou dráhu.

Q J0158-4325 je čočkující systém tvořený kvasarem a galaxií, kde světlo vzdálenějšího kvasaru ve vzdálenosti 8,8 miliardy světelných let je gravitačně „čočkováno“ (zesilováno) galaxií v popředí, která je od Země vzdálena „pouhých“ 3,6 miliardy světelných let.

Čočkující systém SDSS J1004+4112 se skládá z velmi hmotné kupy galaxií vzdálené 6,3 miliardy světelných let a zdrojem záření je kvasar, kterého od nás dělí vzdálenost 9,9 miliardy světelných let.

Xinyu Dai z Homer L. Dodge Department of Physics and Astronomy at the University of Oklahoma analyzoval se svými spolupracovníky deset let trvající řadu pozorování těchto systémů prostřednictvím rentgenového kosmického teleskopu NASA s názvem Chandra X-ray Observatory.

TIP:   Složení podpovrchového oceánu na Enceladu naznačuje obyvatelné prostředí

Svědectví o existenci těles planetárních hmotností – o hmotnostech v rozmezí od velikosti Měsíce až po planetu Jupiter – v galaxiích v popředí bylo odvozeno na základě mikročočkujících signálů, které se jeví jako posuny spektrálních čar rentgenové emise u kvasarů v pozadí.

Tyto nevázané objekty jsou buď toulavé planety nebo primordiální černé díry,“ prohlásili astronomové. „Toulavé planety byly vyvrženy nebo rozptýleny v průběhu vzniku hvězd a planetárních soustav. Primordiální černé díry vznikaly v raném období po vzniku vesmíru v důsledku tzv. kvantových fluktuací.“

Jsme velice nadšení z detekce dvou nových systémů,“ říká Saloni Bhatiani, doktor filosofie (Ph.D.) na University of Oklahoma. „Můžeme trvale extrahovat signály týkající se těles planetárních hmotností ve vzdálených galaxiích. Otevírá to nové pozorovací okno v astrofyzice.“


Kredit: NASA / Jason Cowan (Astronomy Technology Center)

Tým astronomů rovněž zjistil, že na tělesa planetárních hmotností v soustavách Q J0158-4325 a SDSS J1004+4112 připadá zhruba 0,03 % a 0,01 % celkové hmotnosti uvedených soustav.

Detekce těles planetárních hmotností, buď toulavých planet nebo primordiálních černých děr, je mimořádně důležitá pro modelování vzniku hvězd a planet, a také modelování vývoje raného vesmíru,“ říká Xinyu Dai. „Dokonce bez rozložení dvou populací naše limity pro populaci primordiálních černých děr jsou již několik řádů magnitud pod dřívějšími limity v uvedeném rozmezí hmotností.“

Výsledky mají mimořádnou důležitost pro potvrzení, že tělesa planetárních hmotností skutečně existují obecně v galaxiích, dodávají astronomové.

Zdroj: Hvězdárna Valašské Meziříčí, (sci-news.com, universetoday.com), autor: František Martínek. Doporučený odkaz (studie): Saloni Bhatiani et al. 2019. Confirmation of Planet-mass Objects in Extragalactic Systems. ApJ 885, 77; doi: 10.3847/1538-4357/ab46ac