Przejdź do głównej zawartości

Naukowcy potwierdzają obiekty o masach planetarnych w układach pozagalaktycznych

Grupa badaczy donosi o odkryciu pozagalaktycznych obiektów o masach planetarnych w drugiej i trzeciej galaktyce poza Drogą Mleczną. W pierwszej galaktyce poza naszą odkryto takie obiekty w 2018 roku. Przy istniejących zasobach obserwacyjnych niemożliwe jest bezpośrednie wykrycie takich obiektów poza Drogą Mleczną i zmierzenie ich populacji planetarnych.


Wykrywanie obiektów o masie planetarnej, zarówno samotnych planet jak i pierwotnych czarnych dziur jest niezwykle cenne w modelowaniu formowania się gwiazd/planet czy wczesnego Wszechświata. Nawet bez rozkładu tych dwóch populacji nasz limit pierwotnej populacji czarnych dziur jest już o kilka rzędów wielkości poniżej poprzednich granic w tym zakresie masy.

Grupa badawcza wykorzystała nowatorską technikę mikrosoczewkowania kwazara do badania populacji planetarnej w odległych układach pozagalaktycznych. Udało im się ograniczyć ułamek tych obiektów o masie planetarnej w odniesieniu do halo galaktycznego, badając ich mikrosoczewkowanie w spektrum soczewkowanych obrazów odległych jasnych aktywnych jąder galaktycznych.

Naukowcy przypuszczali, że te niezwiązane obiekty są albo swobodnie unoszącymi się planetami, albo pierwotnymi czarnymi dziurami. Swobodnie unoszące się planety zostały wyrzucone lub rozsiane podczas procesu formowania się gwiazd/planet. Pierwotne czarne dziury powstają we wczesnej fazie życia Wszechświata jako efekt fluktuacji kwantowych. Wyniki są znaczące, ponieważ potwierdzają, że obiekty o masach planetarnych faktycznie są uniwersalne w galaktykach. Ponadto przedstawiono tutaj pierwsze w historii ograniczenia w zakresie masy planetarnej w regionie wewnątrz gromady galaktyk.

Ograniczenia dotyczące masy pierwotnych czarnych dziur w zakresie mas planetarnych są o kilka rzędów wielkości poniżej poprzednich granic.

Dane obserwacyjne w tej pracy pochodzą z dziesięcioletnich porównań przeprowadzonych przez obserwatorium rentgenowskie Chandra. Dowody obserwacyjne dla tych obiektów o masie planetarnej uzyskane z sygnałów mikrosoczewkowania, które są dostępne jako przesunięcia w linii emisji promieniowania kwazara. Zaobserwowane pomiary porównano z symulacjami mikrosoczewkowania obliczonymi w Supercomputing Center for Education and Research Uniwersytetu w Oklahomie.

Porównanie modeli grupy badawczej z zaobserwowanymi wskaźnikami mikrosoczewkowania pozwoliło im ograniczyć ułamek tych obiektów o masach planetarnych w dwóch układach pozagalaktycznych do około 0.01% całkowitej masy. Praca ta jest kontynuacją poprzedniej wykonanej przez Dai i Guerrasa, która dostarczyła pierwszego pośredniego dowodu na istnienie swobodnych planet poza Drogą Mleczną.

Dwa systemy mają oznaczenia Q J0158-4325 i SDSS J1004+4112. Zdolność potwierdzenia istnienia obiektów o masie planetarnej w gromadzie galaktyk, gdy Wszechświat miał zaledwie połowę swojego obecnego wieku, jest dość niezwykła. Analiza grupy potwierdziła istnienie tych obiektów w skali planetarnej o masie od Jowisza do Księżyca w odległościach pozagalaktycznych, i zapewnia najbardziej rygorystyczne ograniczenia w tym zakresie masy. Wyniki te są zgodne z obecnymi ograniczeniami dla niezwiązanych swobodnych obiektów o masie planetarnej w Drodze Mlecznej.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu.

Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu.
Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach.
Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz.
W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę. Naukowcy uważają, że źró…

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi.

Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego.
„Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy.
Do odkrycia naukowcy wykorzystali dane…

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne.


Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”.
Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przedstawiona przez b…