Холодные планеты существуют по всей галактике и в галактической выпуклости

Хотя в Млечном Пути были обнаружены тысячи планет, большинство из них находится менее чем в нескольких тысячах световых лет от Земли. Однако наша галактика имеет размер более 100 000 световых лет в поперечнике, что затрудняет изучение галактического распределения планет. Но теперь исследовательская группа нашла способ преодолеть это препятствие.

Художественная концепция распределения холодных планет по Млечному Пути. Для сравнения, голубой конус – это поле обзора транзита Кеплера. На вставке – художественная концепция планетной системы в галактическом балджу. Предоставлено: Осакский университет.

В исследовании, исследователи под руководством Университета Осаки и НАСА использовали комбинацию наблюдений и моделирования, чтобы определить, как вероятность размещения планеты изменяется в зависимости от расстояния от центра галактики.

Наблюдения были основаны на явлении, называемом гравитационным микролинзированием, при котором такие объекты, как планеты, действуют как линзы, искривляя и увеличивая свет далеких звезд. Этот эффект можно использовать для обнаружения холодных планет, подобных Юпитеру и Нептуну, по всему Млечному Пути, от галактического диска до галактического балджа – центральной области нашей галактики.

«Гравитационное микролинзирование в настоящее время обеспечивает единственный способ исследовать распределение планет в Млечном Пути», – говорит Дайсуке Судзуки, соавтор исследования. «Но до сих пор мало что известно в основном из-за сложности измерения расстояния до планет, находящихся на расстоянии более 10 000 световых лет от Солнца».

Чтобы решить эту проблему, исследователи вместо этого рассмотрели распределение величины, которая описывает относительное движение линзы и удаленного источника света при планетарном микролинзировании. Сравнивая распределение, наблюдаемое в событиях микролинзирования, с распределением, предсказанным галактической моделью, исследовательская группа смогла сделать вывод о галактическом распределении планет.

Результаты показывают, что планетарное распределение не сильно зависит от расстояния от центра Галактики. Вместо этого кажется, что холодные планеты, вращающиеся вдали от своих звезд, существуют в Млечном Пути повсеместно. Это включает в себя галактическую выпуклость, окружение которой сильно отличается от окружающей Солнца, и где присутствие планет долгое время оставалось сомнительным.

«Звезды в области выпуклости старше и расположены намного ближе друг к другу, чем звезды в окрестностях Солнца», – объясняет ведущий автор исследования Наоки Косимото. «Наше открытие, что планеты находятся в обеих этих звездных средах, может привести к лучшему пониманию того, как формируются планеты, и истории образования планет в Млечном Пути».

По словам исследователей, следующим шагом должно стать объединение этих результатов с измерениями параллакса микролинз или яркости линз – двух других важных величин, связанных с планетарным микролинзированием.