Astronomowie po raz pierwszy precyzyjnie zmierzyli masę planety-sieroty dzięki koordynacji obserwacji Gaia

Międzynarodowy zespół astronomów dokonał historycznego wyczynu, przeprowadzając pierwsze bezpośrednie i dokładne oszacowanie masy swobodnie dryfującej planety. Mowa o obiekcie, który nie jest związany z żadną gwiazdą macierzystą i wędruje samotnie po Drodze Mlecznej. Szczegóły tego przełomowego osiągnięcia, opublikowane na początku stycznia 2026 roku w prestiżowym czasopiśmie Science, stanowią metodologiczny skok naprzód w badaniach egzoplanet, wykraczający poza dotychczasowe szacunki statystyczne. Zdarzenie, które umożliwiło to kluczowe pomiary, miało miejsce w maju 2024 roku i zostało zarejestrowane pod podwójnym oznaczeniem: KMT-2024-BLG-0792/OGLE-2024-BLG-0516, co świadczy o jego detekcji przez dwa niezależne naziemne przeglądy nieba.

Obiekt ten znajduje się w rejonie bliskim centrum naszej Galaktyki, w odległości szacowanej na około 10 000 lat świetlnych od Ziemi. Najważniejszym wyzwaniem, z którym uporali się naukowcy, było wyeliminowanie tak zwanej „degeneracji masy i odległości”. Ta niejednoznaczność przez długi czas uniemożliwiała precyzyjne określenie parametrów wcześniej wykrytych kandydatów na planety-sieroty. Zespół, pod kierownictwem profesora Subo Donga z Uniwersytetu Pekińskiego, wykorzystał wyjątkową koniunkcję obserwacyjną: jednoczesne śledzenie zjawiska przez kosmiczny teleskop Gaia Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) oraz naziemne obserwatoria KMTNet i OGLE. Ta potrójna synchronizacja pozwoliła na zmierzenie paralaksy mikrosoczewkowania, wykorzystując różnicę w położeniu obserwatorów na Ziemi i na orbicie satelity Gaia.

Bezpośrednio zmierzona masa tej „planetarnej sieroty” okazała się porównywalna z masą Saturna. Oznacza to, że jest to około 22% masy Jowisza, co przekłada się na mniej więcej 70 mas Ziemi. Taka wartość masy silnie sugeruje, że obiekt ten uformował się w dysku protoplanetarnym wokół gwiazdy, a nie powstał w wyniku samodzielnego kolapsu grawitacyjnego, co jest charakterystyczne dla znacznie masywniejszych brązowych karłów. Profesor Subo Dong podkreślił, że ten wynik potwierdza teoretyczne przewidywania, iż Droga Mleczna jest przesycona egzoplanetami „orfami”, które zostały wyrzucone ze swoich pierwotnych układów w wyniku dynamicznych oddziaływań grawitacyjnych.

Warto przypomnieć, że w ciągu ostatniej dekady zidentyfikowano około tuzina potencjalnych planet-sierot. Jednakże, z powodu niemożności dokładnego ustalenia ich odległości, ich rzeczywiste charakterystyki pozostawały w sferze spekulacji. To najnowsze odkrycie rozstrzyga niepewność, która wcześniej plasowała te obiekty w zakresie mas, gdzie trudno było jednoznacznie określić, czy są to planety, czy też mało masywne brązowe karły. Potwierdzenie planetarnego statusu obiektu o masie przekraczającej ziemską wzmacnia hipotezę, że planety-sieroty mogą przewyższać liczbą gwiazdy w naszej Galaktyce.

Perspektywy rozwoju tej dziedziny astronomii rysują się niezwykle obiecująco, ponieważ zastosowana tu technika pomiarowa zostanie skalowana na potrzeby przyszłych misji kosmicznych. Uruchomienie teleskopu kosmicznego Nancy Grace Roman zarządzanego przez NASA, planowane na okres od końca 2026 do maja 2027 roku, ma umożliwić wykrycie setek podobnych planet. Ponadto, Chińska Republika Ludowa opracowuje własną misję „Ziemia 2.0”, której start zaplanowano na rok 2028. Misja ta również uwzględni poszukiwanie planet-sierot metodą mikrosoczewkowania jako jedno ze swoich kluczowych zadań naukowych, co zwiastuje erę precyzyjnego katalogowania tych samotnych światów.