Первая находка телескопа «Эвклид»: одинокие планеты в поясе Ориона
Один из первых научных результатов недавно запущенного космического телескопа «Эвклид» — обнаружение нескольких объектов субзвёздной массы, или «одиноких планет» в области интенсивного звёздообразования пояса Ориона. Возможности нового телескопа позволяют выявлять такие объекты с массами вплоть до четырёх масс Юпитера.
В нашей Галактике предположительно находятся миллионы одиноких планет, то есть не связанных с родительской звездой. Такие объекты ещё называют планетами-сиротами, блуждающими планетами и т. д. Эти космические тела часто занимают промежуточное положение между привычными нам планетами и собственно звёздами — их масса недостаточна, чтобы стать звёздами. Такие объекты достаточно трудно найти — они не излучают своего света, и их обнаруживают в основном по транзиту на фоне какой-либо звезды.
«Эвклид» — космический телескоп Европейского космического агентства, запущенный в середине 2023 года. Его основная задача — изучение ранней истории Вселенной, но он используется и для нескольких побочных проектов. В частности, он ищет одинокие планеты вблизи пояса Ориона. В частности, его зона интереса — система под названием Сигма Ориона на восточной стороне соответствующего пояса. Эта «звезда» представляет собой систему из как минимум пяти гравитационно связанных звёзд, формирующих мини-скопление. Система окружена облаками пыли, связанными с туманностью Конская Голова неподалёку, и в целом этот участок — подходящее место для поиска блуждающих планет.
Одинокие планеты такого типа также можно назвать «неудавшимися звёздами»: у них недостаточно массы для начала термоядерной реакции, которая сопровождает образование и эволюцию звезды. Такие тела часто находят в областях активного звёздообразования. Также не в первый раз их обнаруживают в системе σ Ориона. Другие популярные окрестности, в которых водятся одинокие планеты — например, туманности NGC 1333, Collider 69, и собственно Туманность Ориона. Но их открыли впервые с точностью, которую допускает новый телескоп «Эвклид».
Новые находки «Эвклида» — это пока что тест возможностей телескопа. Телескоп специально исследовал области, в которых заведомо находили множество блуждающих планет. В результате удалось найти несколько таких объектов, значительно меньших, чем открываемые раньше. Для исследования популяций звёзд в регионах интенсивного звёздообразования астрономы используют специальную функцию, которая показывает статистическое распределение новообразованных звёзд по массам — «начальную функцию масс». Непосредственно измерить это распределение затруднительно, поэтому используются эмпирические модели. Нахождение объектов субзвёздной массы как раз помогает определить нижнюю границу такой функции: космическое тело размером меньше некоторого предела не превращается в звезду, а становится такой блуждающей планетой, или коричневым карликом. Мелкие FFP помогают астрономам определить пределы начальной функции массы для разных областей космоса, но раньше такие мелкие объекты ускользали от менее чувствительных телескопов. «Эвклид» показал, что он неплохо справляется с такой задачей, выявив в области Сигма Ориона несколько субзвёзд с массами вплоть до нескольких масс Юпитера.