Oklahoma ülikooli teadlaste meeskond on avastanud „Planeedilised masskehad” väljaspool Linnuteed. Need avastati ühes gravitatsiooniläätsega galaktikas ja ühes gravitatsiooniläätsega galaktikaparves, kasutades tehnikat, mida nimetatakse kvaasilisteks mikroobjektiivideks. Teadlaste sõnul on planeetide massiobjektid kas planeedid või ürgsed mustad augud.
Need tuvastused on seda tüüpi teine ja kolmas. Esimene toimus 2018. aastal, kaasates mõnda sama teadlast. Praegu pole võimalik selliseid objekte otse tuvastada ega planeetide ja väikeste mustade aukude vahel vahet.
"Planeedi massiobjektide, kas vabalt ujuvate planeetide või ürgsete mustade aukude tuvastamine on tähe / planeedi moodustumise või varase universumi modelleerimiseks äärmiselt väärtuslik," ütles juhtautor Dai pressiteates. "Isegi ilma kahe populatsiooni lagundamata on meie ürgse musta augu populatsiooni piir juba mõne suurusjärgu võrra madalam kui selle massivahemiku eelnevad piirid."
Uus leiutis, mis kirjeldab neid leide, kannab pealkirja “Planeedi massiobjektide kinnitamine ekstragalaktilistes süsteemides”. Autorid on Saloni Bhatiani, Xinyu Dai ja Eduardo Guerras. Artikkel avaldatakse ajakirjas The Astrophysical Journal.
Oleme viimastel aastatel palju teada saanud oma Linnutee galaktikas asuvate planeetide mitmekesisuse ja suhtelise arvukuse kohta. Aga kuidas on teiste galaktikatega? Neid on sellel detailsuse tasemel keeruline proovida, mis tähendab, et meil oli galaktikaväliste planeetide kohta väga vähe tõendeid, ainult oletused. Kuid uus kvaasariläätsedel põhinev tehnika annab meile rohkem tõendeid.
Meetod tugineb kaugete eredate aktiivsete galaktiliste tuumade (AGN) või kvaasarite valgusele. Seda valgust kasutades said teadlased uurida spektrit planeetide kehade valgussignatuurides. See võimaldas neil "piirata nende planeedi massiobjektide osa galaktika halo suhtes". Objektid moodustavad umbes 0,01% nende vastuvõtvate galaktikate kogumassist. Nende massid ulatuvad Jupiterist Kuu massini ja pakuvad selles massvahemikus kõige rangemaid piiranguid.
Kaks süsteemi on Q J0158-4325 ja SDSS J1004 + 4112.
Need objektid on gravitatsiooniliselt seondumata ja teadlaste sõnul on need üks kahest asjast: petturitest vabalt ujuvad planeedid, mis visati välja või hajutati tähtede ja planeetide moodustumise ajal; või ürgsed mustad augud. Nagu teadlased oma artiklis väidavad: "Meie analüüs viitab sellele, et seondumata planeedi massiobjektid on galaktikates universaalsed ja arvame, et objektid on kas vabalt ujuvad planeedid või ürgsed mustad augud."
„Saame järjekindlalt signaale ka kaugetest galaktikatest pärit planeedi massiobjektidelt. See avab astrofüüsikas uue akna. ”
Saloni Bhatiani, teadur ja Ph.D. üliõpilane OU-s.
See uuring näitab, et planeedimassi objektid on galaktikates tõenäoliselt universaalsed. See loob ka esimesed massipiirangud galaktikaklastri sisemise piirkonna jaoks. Ürgsete mustade aukude puhul on need piirid mitu suurusjärku allapoole eelnevaid piire. Nagu nad oma paberis ütlevad, on astronoomilise tumeda aine tähe skaala järgi planeet tuntud ka kui massiivsed kompaktsed haloobjektid (MACHO.). See oli varem piiratud kui 10% Linnutee kogumassist. " Kuid see töö vähendab seda umbes 0,01% -ni nende vastuvõtvate galaktikate kogumassist.
"Oleme kahe uue süsteemi avastamise üle väga põnevil," ütles Ph.D. üliõpilane Saloni Bhatiani, kes oli üks uurijaid. „Saame järjekindlalt signaale ka kaugetest galaktikatest pärit planeedi massiobjektidelt. See avab astrofüüsikas uue akna. ”
Nagu paber ütleb, “FFP-de (vabalt ujuvate planeetide) arvutihedus ei sõltu mitte ainult üksikasjalikest väljutamisprotsessidest, vaid ka planeetide moodustamise mudelitest. Arvatakse, et ürgsed mustad augud moodustuvad inflatsiooniperioodil kvantkõikumistest. Seetõttu võivad need planeedimassi objektid olla kas tähe / planeedi moodustumise ja hajumisprotsessi sondid või fundamentaalfüüsika inflatsiooni ajastul väga varajases universumis. ”
Nii et see töö on silmatorkav, kuna see kinnitab planeetide-massiobjektide olemasolu, kui Universum oli poole vanem kui praegu.
Seda tööd toetavad andmed pärinesid NASA Chandra röntgenvaatluskeskusest. Nende planeedimassi objektide vaatluslikud tõendid saadi mikrolülituse signaalidest, mis ilmnevad nihkena kvasari röntgenkiirguse kiirgusjoonel. Neid vaatluslikke mõõtmisi võrreldi mikrolülitamise simulatsioonidega, mis arvutati OU hariduse ja teaduse superarvutikeskuses.
Varases universumis moodustusid ürgsed mustad augud. Need on suuresti hüpoteetilised ja kui need on olemas, moodustusid nad esimesel sekundil pärast Suurt Pauku. Sel ajal oli universum pigem priske kui homogeenne ja astronoomid arvavad, et mõned tihedad ja kuumad piirkonnad võisid mustadesse aukudesse variseda.
Mõnda aega arvasid teadlased, sealhulgas hiline Stephen Hawking, et tumeaine võib olla ürgne must auk. Kuid see teooria näib olevat pandud voodisse 2019. aasta paberlehes.
Veel:
- Pressiteade: OU uurimisrühm kinnitab planeedi massiobjekte ekstragalaktilistes süsteemides
- Uurimistöö: Planeedi massiobjektide kinnitamine ekstragalaktilistes süsteemides
- Ajakiri Space: nüüd teame, et Dark Matter ei ole ürgsed mustad augud
