Os planetas geralmente são encontrados observando uma estrela e esperando o nível de luz cair quando um planeta passa à sua frente, mas e os planetas invasores que não têm estrelas hospedeiras?
Os planetas geralmente são encontrados observando uma estrela e esperando o nível de luz cair quando um planeta passa à sua frente, mas e os planetas invasores que não têm estrelas hospedeiras?
Respostas:
A única maneira é realmente através do método de trânsito que você descreve na sua pergunta, no entanto, é praticamente improvável que um planeta invasor passe pela linha de visão entre nós e outra estrela da qual não é um membro planetário.
O satélite de pesquisa em trânsito dos exoplanetas forneceria um vislumbre de esperança na identificação de alguns desses eventos. Isso exigiria esse tipo de observação constante, uma vez que o trânsito ocorrerá apenas uma vez e não regularmente como faria um trânsito em órbita do planeta.
Uma luz distante de estrelas poderia ser gravitacionalmente microlensada pelo planeta desonesto, no entanto, o planeta teria que ser muito grande para produzir um efeito perceptível (mais uma anã marrom do que um planeta desonesto) e, mesmo assim, o efeito seria passageiro.
A imagem direta seria praticamente impossível, uma vez que o planeta desonesto não estaria perto o suficiente de uma estrela para refletir uma quantidade substancial de sua luz.
Os métodos mais bem-sucedidos são por microlente gravitacional e observação direta no infravermelho ou no infravermelho distante.
O método de trânsito não funciona bem para planetas desonestos, porque geralmente são necessários pelo menos três trânsitos para confirmar um planeta.
Indiscutivelmente, "planetas desonestos" já foram descobertos por imagem direta.
Planetas gigantes quando formados pela primeira vez são grandes e quentes. Eles irradiam sua própria luz, principalmente no infravermelho. Então, jovens planetas isolados podem ser vistos diretamente.
Houve várias alegações na literatura de que objetos tão pequenos quanto algumas massas de Júpiter foram identificados em regiões jovens de formação de estrelas. Veja vários artigos do grupo de pesquisa da anã marrom da IAC
http://adsabs.harvard.edu/abs/2000Sci...290..103Z
http://adsabs.harvard.edu/abs/2002ApJ...578..536Z
http://adsabs.harvard.edu/abs/2014A%26A...568A..77Z
http://adsabs.harvard.edu/abs/2013MmSAI..84..926Z
Essas afirmações estão sujeitas a críticas - às vezes é difícil dizer se um objeto fraco realmente pertence à região de formação de estrelas observada, em vez de ser um objeto de fundo não associado. As massas reivindicadas também dependem fortemente de modelos para a relação luminosidade-massa em função da idade, e as idades desses objetos não são facilmente limitadas.
No entanto, não seria surpreendente se, no turbilhão da formação de um aglomerado de estrelas, alguns sistemas planetários fossem arrancados de suas estrelas-mãe por encontros próximos com outros objetos.
As chances de ver objetos de massa planetária mais antigos e isolados são reduzidas, mas o microlente parece ser a única técnica atualmente disponível. A assinatura de microlentes de um planeta flutuante é obviamente irrepetível, de modo que um planeta descoberto não pode ser seguido de forma alguma. No entanto, pesquisas de eventos de microlentes podem ser uma maneira de dizer algo estatisticamente sobre como esses objetos são comuns. Veja, por exemplo, http://astrobites.org/2011/05/24/free-floating-planets-might-outnumber-stars/
EDIT: Também vale a pena notar que a questão de saber se essas coisas realmente são "planetas" é contestada. Eles poderiam ser planetas genuínos, formados da mesma maneira que a hipótese para a maioria dos planetas gigantes - ou seja, por acréscimo em um núcleo rochoso que se formou ao redor de uma estrela. Eles poderiam então ter sido deslocados de sua estrela-mãe por interações dinâmicas com outros corpos em seu sistema ou com um terceiro corpo. Como eu disse acima, as simulações do corpo N prevêem que isso acontecerá (por exemplo, Liu et al. 2013 ).
Por outro lado, eles poderiam representar os fragmentos de gás de massa mais baixa que são capazes de se formar durante o colapso e a fragmentação de uma nuvem molecular e que, por algum motivo, não foram capazes de acumular mais gás (ou seja, são realmente mais parecidos com anãs marrons de baixa massa) ) Esse chamado "limite de fragmentação" é da ordem de 10 massas de Júpiter, mas se fosse um pouco menor, poderia explicar os planetas flutuantes que foram vistos até agora.
Usando microlentes do MOA (Microlensing Objects in Astrophysics), os grupos OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment) encontraram muitos planetas flutuantes.
As estrelas, planetas flutuantes livres etc estão todos se movendo pelo centro da nossa galáxia. Eles estão se movendo em velocidades diferentes; portanto, muito ocasionalmente, um objeto em primeiro plano passa pela linha direta de visão para uma estrela de fundo. Quando isso acontece, a gravidade dos objetos em primeiro plano age como uma lente ampliando a imagem da estrela de fundo. À medida que o alinhamento melhora, o brilho do objeto de plano de fundo parece aumentar. Ele desaparece novamente à medida que o alinhamento piora. Com alinhamentos muito próximos, o brilho aparente da estrela de fundo pode aumentar 1000 vezes. A duração da ascensão e queda depende principalmente da massa dos objetos em primeiro plano. Para os planetas de massa de Júpiter, são cerca de 4 dias, para os planetas de massa da Terra é da ordem de várias horas. Para um único objeto de solo, a ascensão e queda do brilho da estrela de fundo é uma forma muito suave e bem conhecida. Se o objeto em primeiro plano fizer parte de um binário, essa curva será distorcida com saliências extras, quedas e outras anomalias.
Observe que o microlente não precisa detectar nenhuma luz do objeto em primeiro plano; portanto, pode estar em ordem de massa, sem o planeta livre de qualquer estrela, uma estrela muito fraca, estrela normal, anã branca, estrela de nêutrons ou mesmo um buraco negro.
Os grupos MOA e Ogle monitoram milhões de estrelas por noite. Eles encontram mais de 1000 eventos de microlente por ano. Uma pequena fração destes tem menos de um dia de duração e não apresenta sinais de solavancos e manobras extras. Então eles são de planetas flutuantes.
No entanto, medir a massa de uma única lente requer muitas observações e efeitos de segunda ordem. Se a estrela de fundo é grande em diâmetro angular, a luz da microlente curva a distorção. Modelar essas distorções com uma estimativa do tipo de estrela de fundo, rendimento e estimativa da massa do objeto de lente. Se observar o mesmo evento de 2 lugares, é possível medir um atraso de tempo entre a chegada da luz em cada local. Isso produz uma estimativa da distância para o objeto em primeiro plano. Isso com o conhecimento do tipo da estrela de fundo gera uma estimativa de massa.
Um planeta flutuando livremente com uma lua foi possivelmente encontrado. consulte o site da MOA http://www.phys.canterbury.ac.nz/moa/ para obter mais detalhes sobre como encontrar planetas não autorizados usando microlentes.
As naves espaciais Kepler e as equipes de microlentes estão em uma campanha conjunta, cujo objetivo principal é detectar e medir a massa do planeta flutuante. Como o Kepler está longe da Terra, existe um atraso substancial entre suas curvas de luz e as medidas na Terra. Consulte http://www.nasa.gov/feature/ames/kepler/searching-for-far-out-and-wandering-worlds