Vapaasti kelluvat roistoplaneetat ovat kiehtovia kohteita. Näiden tähtienvälisessä avaruudessa ajelehtivien planeetan kokoisten kappaleiden ennustettiin olevan olemassa vuonna 1998, ja vuodesta 2011 lähtien on vihdoin havaittu useita orpomaailmoja. Johtava teoria näiden nomadiplaneettojen syntymisestä on, että ne sinkoutuivat lähtötähtijärjestelmästään. Mutta uudet tutkimukset osoittavat, että tähtienvälisessä avaruudessa on paikkoja, joissa voi olla oikeat olosuhteet planeettojen muodostamiseen - ilman, että emotähtä vaaditaan.
Ruotsalaiset ja suomalaiset tähtitieteilijät ovat löytäneet avaruudesta pieniä, pyöreitä, kylmiä pilviä, jotka voivat mahdollistaa planeettojen muodostumisen, kaikki itsestään. Tietyssä mielessä planeetat voisivat syntyä vapaina.
Tähtitieteilijät tutkivat Ruusuke-sumua, valtavaa kaasu- ja pölypilveä 4 600 valovuoden päässä Maasta Monoceroksen tähdistössä. He keräsivät havaintoja radioaalloista 20 metrin kaukoputkella Onsalan avaruusobservatoriossa Ruotsissa, submillimetriaaltoina APEX:llä Chilessä ja infrapunavalossa New Technology Telescopella (NTT) ESO:n La Sillan observatoriolla Chilessä.
”Rusettesumussa on yli sata näitä pieniä pilviä – kutsumme niitä globuletteiksi”, sanoo projektia johtanut tähtitieteilijä Gösta Gahm Tukholman yliopistosta. 'Ne ovat hyvin pieniä, kunkin halkaisijaltaan alle 50 kertaa Auringon ja Neptunuksen välinen etäisyys.'
Aiemmissa havainnoissaan Gahm ja hänen tiiminsä pystyivät arvioimaan, että useimmat pallot ovat planeettamassaa, alle 13 kertaa Jupiterin massaa. Nyt he pystyivät saamaan luotettavampia massa- ja tiheysmittauksia suurelle määrälle näitä esineitä sekä mittaamaan tarkasti, kuinka nopeasti ne liikkuvat suhteessa ympäristöönsä.
Onsalan avaruusobservatorio, Ruotsin kansallinen radioastronomian laitos. Chalmersin teknillisen yliopiston kautta.
'Huomasimme, että palloset ovat erittäin tiheitä ja kompakteja', sanoi tiimin jäsen Carina Persson, tähtitieteilijä Chalmersin teknillisestä yliopistosta Ruotsista, 'ja monilla niistä on erittäin tiheä ydin. Tämä kertoo meille, että monet heistä romahtavat oman painonsa alla ja muodostavat vapaasti kelluvia planeettoja. Massiivisimmat niistä voivat muodostaa niin sanottuja ruskeita kääpiöitä.'
Ruskeat kääpiöt, joita joskus kutsutaan epäonnistuneiksi tähdiksi, ovat kappaleita, joiden massa on planeettojen ja tähtien välillä.
Ryhmän paperin mukaan pienet tummat pilvet sinkoutuvat ulos Rosettesumusta liikkuen suurella nopeudella, noin 80 000 kilometriä tunnissa.
'Jos nämä pienet, pyöreät pilvet muodostavat planeettoja ja ruskeita kääpiöitä, ne on ammuttava kuin luoteja Linnunradan syvyyksiin', Gahm sanoi. 'Niitä on niin paljon, että ne voivat olla merkittävä lähde viime vuosina löydetyille vapaasti kelluville planeetoille.'
Aiemmat tutkimukset ovat ennustaneet, että Linnunradalla voi olla 100 000 kertaa enemmän roistoplaneettoja kuin tähtiä.
Ja Gahm ja hänen tiiminsä sanovat, että Linnunradan historian aikana lukemattomat miljoonat ruusukkeen kaltaiset sumut ovat kukkineet ja haalistuneet. Näistä olisi muodostunut monia globuletteja.
'Uskomme, että nämä pienet pyöreät pilvet ovat irronneet korkeista, pölyisistä kaasupilareista, jotka ovat muodostuneet nuorten tähtien voimakkaasta säteilystä', sanoi tähtitieteilijä Minja Mäkelä Helsingin yliopistosta. 'Ne on kiihdytetty ulos sumun keskustasta sen keskellä olevien kuumien tähtien säteilyn aiheuttaman paineen ansiosta.'
Voisiko siellä olla Maan kokoisia vapaasti kelluvia planeettoja?
'Useimmat Carina-sumun pilvet ovat pienempiä kuin Jupiterin massa, joten Maan kokoisia planeettoja voi varmasti muodostua', Gahm kertoi Universe Todaylle Chalmersin viestintäupseerin Robert Cummingsin välityksellä. 'Olen ajatellut, että kolmen tai neljän planeetan ryhmiä saattaa muodostua keskelle, mutta vasta kaukaisessa tulevaisuudessa voimme varmistaa tämän ajatuksen.'
Kourallinen roistoplaneettoja, jotka on havaittu, löydettiin pääasiassa mikrolinssitekniikalla, jossa planeetta löydetään, kun se kulkee taustatähden edestä, jolloin se näyttää väliaikaisesti kirkkaammalta. Mutta Gahm sanoi, että he jatkavat tutkimista radiosta ja myös millimetri/submillimetri -järjestelmästä pallopallojen tutkimiseksi.
'Olemme melkein valmiit Carina-sumussa olevan 220 pallopallon inventaarion kanssa', hän sanoi. 'Havaitsemme, että ne ovat siellä pienempiä ja tiheämpiä kuin kaikissa muissa tutkimissamme sumuissa. Todennäköisesti he ovat edelleen kehityksessään. Syyskuussa haemme aikaa ALMAsta seuraavaan vaiheeseen niiden rakenteen ratkaisemisessa.'
Joukkueen paperi, ' Pallosten massa ja liike Rosettesumussa ” on julkaistu artikkelissa lehden heinäkuun numerossa Tähtitiede & Astrofysiikka.