Naší galaxií se řítí nezbedná planeta o velikosti Země, potvrdili astronomové

Ačkoli se pohyb planet ve sluneční soustavě zdá být uspořádaný, astronomové mají podezření, že v celé naší galaxii tomu tak zdaleka není. Podle nich mohou v Mléčné dráze existovat i miliardy volně plujících "nezbedných" planet, nevázaných na žádnou hvězdu a jen tak se řítících mezihvězdným prostorem. Mezi přibližně 4000 světy, které se zatím podařilo za pomyslnými hranicemi naší sluneční soustavy objevit, jich však kandiduje na toto označení jen hrstka.

Malý vesmírný neposeda

Většina z těchto potenciálních "nespoutaných" planet se zdá být obrovská a dosahující nejméně dvojnásobné až čtyřicetinásobné hmotnosti Jupiteru, který je největší planetou sluneční soustavy a jeho velikost odpovídá zhruba 300 Zemí. Nyní se ale astronomové domnívají, že objevili opravdovou raritu: malou, volně se vznášející planetu, odpovídající velikostí zhruba naší Zemi, ženoucí se bez ukotvení skrz Mléčnou dráhu.

Objev, který byl 29. října letošního roku popsán v odborném titulu Astrophysical Journal Letters, lze označit za dosud nejmenší zaznamenanou "nezbednou" planetu, a mohl by pomoci dokázat dlouhodobou vesmírnou teorii. Podle astronomů by totiž mohl představovat první skutečný důkaz, že volně plující planety o velikosti Země mohou patřit mezi nejběžnější tělesa v galaxii.

Meteorit z Michiganu s sebou přinesl tajemství. Může odkrýt vznik života na Zemi

"Pravděpodobnost detekce takového nízkohmotnostního objektu je mimořádně malá. Takže buď jsme měli velké štěstí, nebo je takových těles v Mléčné dráze opravdu hodně. Mohou být stejně běžné jako hvězdy," sdělil časopisu Live Science hlavní autor nové studie Przemek Mroz, působící v Kalifornském technologickém institutu.

Proč je tak těžké volně plující planetu objevit? Většinu planet nacházejících se mimo naši sluneční soustavu mohou astronomové ve vesmíru najít jen díky jejich hostitelským hvězdám. Doslova jen v jejich světle mohou tyto planety zaznamenat - buď díky mírnému gravitačnímu tahu, jímž na svoji hostitelskou hvězdu působí (metoda radiální rychlosti), nebo díky "zabliknutí", k němuž dojde, když taková exoplaneta projde po své oběžné dráze v zorném úhlu od Země před hvězdou, takže ji na okamžik zastíní (tranzitní metoda). 

Einstein to předvídal

Nezbedné planety však nemají žádnou hvězdu, díky níž by se na ně dalo "posvítit". Jejich detekce tak vychází z jednoho aspektu Einsteinovy teorie obecné relativity, známého jako gravitační čočka. Podle této teorie působí planeta nebo jiné masivnější vesmírné těleso jako vesmírná lupa, která z pohledu od Země ohýbá dočasně světlo objektů, které jsou za ní.

"Pokud mezi pozorovatelem na Zemi a vzdálenou hvězdou projde hmotné těleso, může jeho gravitace odklonit a zaostřit světlo z hvězdného zdroje. Pozorovatel pak může zaznamenat a změřit krátké rozjasnění zdrojové hvězdy," uvedl Mroz v prohlášení, které cituje web Science Alert. 

NASA přišla s převratným objevem. Na Měsíci je voda

Čím menší je těleso ohýbající světlo, tím ostřejší bude vnímané rozzáření hvězdy. Planeta o velikosti několikrát přesahující Jupiter může vytvořit zjasňující efekt trvající několik dní, ale nezbedná planeta o rozměrech naší Země rozjasní zdrojovou hvězdu jen na několik hodin, nebo i méně, tvrdí vědci. Tento výjimečně vzácný jev označují jako "mikročočku".

"Šance, že spatříme mikročočku, je extrémně nízká. Pokud bychom pozorovali jen jednu zdrojovou hvězdu, museli bychom čekat téměř milion let," konstatuje v prohlášení Mroz.

Mimozemský život? Vědci vytipovali čtyři nejslibnější místa ve sluneční soustavě

Jeho tým, působící na Varšavské univerzitě, však pouze jednu hvězdu nesledoval - pozorovoval jich stovky milionů. Od roku 1992 totiž zkoumá pomocí experimentu OGLE (Optical Gravitional Lensing Experiment, tedy experiment zaměřený na sledování optických gravitačních čoček) střed Mléčné dráhy a pátrá po známkách jakýchkoli mikročoček.

Tajemná mikročočka

Za tu dobu objevil Mrozův tým již 17 exoplanet a v červnu 2016 se stal svědkem dosud nejkratšího projevu mikročočky, jaký byl dosud zaznamenán. Hvězdu, jež se nachází zhruba 27 tisíc světelných let daleko v nejhustší části galaxie, rozzářila tato mikročočka na pouhých 42 minut.

Následné výpočty ukázaly, že předmětné těleso není vázáno k žádné hvězdě v osmi astronomických jednotkách (tedy v osminásobné vzdálenosti, než jakou činí průměrná vzdálenost od Země ke Slunci), což naznačuje, že jde téměř jistě o malou "nezbednou" planetu, která byla vyhozena ze své sluneční soustavy střetem s nějakým výrazně masivnějším tělesem.

Sonda odebrala z planetky Bennu dostatek materiálu. Část ale cestou ztratila

Jak daleko je tato planeta od zdrojové hvězdy, nelze současnou technologií zjistit, proto není úplně jistá ani její velikost. Podle vědců by se mohla pohybovat v rozmezí od poloviční velikosti Země až po velikost se Zemí srovnatelnou. V obou případech představuje každopádně zdaleka nejmenší "nezbednou" planetu, jakou kdy astronomie zaznamenala. Podle Mroze jde o obrovský milník pro vědu, pokud jde o naše poznání formování planet.

"Teorie vysvětlující formování planet předpovídaly, že většina volně plovoucích planet bude dosahovat velikosti Země nebo menší, ale je to poprvé, co jsme mohli tak malou planetu detekovat. Je  opravdu úžasné, že nám Einsteinova teorie umožňuje všimnout si tak malého kousku horniny plujícího v galaxii," řekl Mroz.

Bude jich tam spousta

Podle spoluautora nové studie Radka Poleskiho z Varšavské univerzity mohou za prvním objevem brzy následovat další. Nově vyvíjené dalekohledy pro lov exoplanet, jako třeba infračervený vesmírný dalekohled Nancy Grace Roman Space Telescope od NASA (jenž by měl být spuštěn kolem roku 2025), budou totiž mnohem citlivější na sledování mikročoček, než téměř třicet let starý experiment OGLE.

Pokud jsou tedy osiřelé a volně putující planety o zemské velikosti opravdu tak běžnými galaktickými tělesy, jak vědci předpokládají, nemělo by trvat dlouho, než jich objevíme mnohem více.