Sekumpulan penyelidik di University of Oklahoma telah menemui "badan massa planet" di luar Bima Sakti. Mereka ditemukan di satu galaksi lensa gravitasi, dan dalam satu galaksi galaksi lensa gravitasi menggunakan teknik yang disebut lensa mikro quasar. Menurut para penyelidik, objek jisim planet adalah planet atau lubang hitam primordial.
Pengesanan ini adalah yang kedua dan ketiga dari jenis ini. Yang pertama berlaku pada tahun 2018 yang melibatkan sebilangan penyelidik yang sama. Tidak ada cara untuk langsung mengesan objek seperti ini, dan tidak ada cara untuk membezakan antara planet dan lubang hitam kecil.
"Pengesanan objek massa planet, sama ada planet terapung bebas atau lubang hitam primordial, sangat berharga untuk pemodelan pembentukan bintang / planet atau alam semesta awal," kata penulis utama Dai dalam siaran pers. "Walaupun tanpa menguraikan dua populasi, had kita pada populasi lubang hitam primordial sudah beberapa pesanan besar di bawah had sebelumnya dalam julat jisim ini."
Makalah baru yang menguraikan penemuan ini berjudul "Pengesahan Objek Massa-Planet dalam Sistem Ekstragalaktik." Penulisnya adalah Saloni Bhatiani, Xinyu Dai, dan Eduardo Guerras. Makalah ini diterbitkan dalam The Astrophysical Journal.
Kami telah belajar banyak tentang pelbagai dan banyaknya planet di galaksi Bima Sakti kita sendiri dalam beberapa tahun terakhir. Tetapi bagaimana dengan galaksi lain? Mereka sukar untuk menyiasat pada tahap perincian itu, yang bermaksud bahawa kita mempunyai sedikit bukti mengenai planet ekstra galaksi, hanya andaian. Tetapi teknik baru berdasarkan lensa mikro quasar memberi kita lebih banyak bukti.
Teknik ini bergantung pada cahaya dari Active Galactic Nuclei (AGN) atau kuarsa terang yang jauh. Dengan menggunakan cahaya itu, para penyelidik dapat mengkaji spektrum dalam tanda cahaya badan planet. Ini memungkinkan mereka "mengekang pecahan objek massa planet ini sehubungan dengan lingkaran galaksi." Objek-objek itu kira-kira 0.01% dari jumlah jisim galaksi inang mereka. Jisim mereka berkisar dari Jupiter hingga massa Bulan dan memberikan batasan yang paling ketat pada jisim jisim ini.
Dua sistem tersebut ialah Q J0158-4325 dan SDSS J1004 + 4112.
Objek-objek ini secara gravitasi tidak terikat, dan menurut para penyelidik, itu adalah salah satu daripada dua perkara: planet-planet terapung bebas yang dikeluarkan atau tersebar semasa pembentukan bintang dan planet; atau lubang hitam primordial. Seperti yang dinyatakan oleh para penyelidik dalam makalah mereka, "Analisis kami menunjukkan bahawa objek jisim planet yang tidak terikat bersifat universal dalam galaksi, dan kami menduga objek tersebut menjadi planet terapung bebas atau lubang hitam primordial."
"Kami secara konsisten dapat mengeluarkan isyarat dari objek massa planet di galaksi yang jauh. Ini membuka jendela baru dalam astrofizik. "
Saloni Bhatiani, Penyelidik Bersama dan Ph.D. pelajar di OU.
Kajian ini menunjukkan bahawa objek berjisim planet mungkin sejagat di galaksi. Ini juga memberikan batasan massa yang pertama untuk wilayah intrakluster dari gugus galaksi. Untuk lubang hitam primordial, had ini adalah beberapa urutan magnitud di bawah had sebelumnya. Seperti yang mereka katakan dalam makalah mereka, "Planet untuk bintang gelap bintang astronomi juga dikenali sebagai objek halo padat besar (MACHOs.) Sebelumnya ia dikekang kurang dari 10% dari jumlah jisim Bima Sakti." Tetapi karya ini menjadikannya sekitar 0.01% dari jumlah keseluruhan galaksi tuan rumah mereka.
"Kami sangat gembira dengan pengesanan dalam dua sistem baru," kata Ph.D. pelajar Saloni Bhatiani, yang merupakan salah seorang penyelidik. "Kami secara konsisten dapat mengeluarkan isyarat dari objek massa planet di galaksi yang jauh. Ini membuka jendela baru dalam astrofizik. "
Seperti yang dikemukakan oleh makalah tersebut, “Ketumpatan bilangan FFP (planet terapung bebas) tidak hanya bergantung pada proses pelepasan terperinci, tetapi juga pada model pembentukan planet. Lubang hitam primordial dianggap terbentuk semasa era inflasi dari turun naik kuantum. Oleh itu, objek massa planet ini boleh berfungsi sebagai penyiasatan proses pembentukan dan penyebaran bintang / planet, atau fizik asas di alam semesta yang sangat awal pada era inflasi. "
Oleh itu, karya ini sangat mencolok kerana mengesahkan adanya objek-objek massa planet ketika Alam Semesta berusia setengah usia seperti sekarang.
Data yang menyokong karya ini berasal dari Observatorium X-ray Chandra NASA. Bukti pengamatan untuk objek massa planet ini berasal dari isyarat mikrolensens yang muncul sebagai pergeseran pada garis pelepasan sinar-X dari quasar. Pengukuran pemerhatian ini dipadankan dengan simulasi mikrolensens yang dihitung di OU Supercomputing Center for Education and Research.
Lubang hitam primordial terbentuk di alam semesta awal. Mereka sebahagian besarnya hipotetis, dan jika memang wujud, mereka terbentuk pada detik pertama selepas Big Bang. Pada masa itu, alam semesta kental dan tidak homogen, dan ahli astronomi berpendapat bahawa beberapa kawasan panas yang padat mungkin runtuh menjadi lubang hitam.
Untuk beberapa waktu, saintis, termasuk mendiang Stephen Hawking, berpendapat bahawa bahan gelap boleh menjadi lubang hitam primordial. Tetapi teori itu nampaknya telah disusun dalam makalah 2019.
Lagi:
- Siaran Akhbar: OU Research Group Confirm Planet-mass Objects in Extragalactic Systems
- Kertas Penyelidikan: Pengesahan Objek Jisim Planet dalam Sistem Ekstragalaktik
- Space Magazine: Sekarang Kami Mengetahui Bahawa Gelap Bukan Lubang Hitam Primordial
