Un grupo de investigación de la Universidad de Oklahoma informa sobre la detección de objetos de masa planetaria extragaláctica en una segunda y tercera galaxia más allá de la Vía Láctea después de la primera detección en 2018. Con los recursos de observación existentes, es imposible detectar directamente objetos de masa planetaria más allá de la Vía Láctea y medir su población planetaria deshonesta.

Los miembros del grupo incluyen a Xinyu Dai, profesor asociado en el Departamento de Física y Astronomía Homer L. Dodge, Facultad de Artes y Ciencias de la OU, con Ph.D. el estudiante Saloni Bhatiani y el ex investigador postdoctoral Eduardo Guerras.

"La detección de objetos de masa planetaria, ya sea planetas flotantes o agujeros negros primordiales, son extremadamente valiosos para modelar la formación de estrellas / planetas o el universo temprano, "dijo Dai." Incluso sin descomponer las dos poblaciones, nuestro límite en la población primordial de agujeros negros ya está unos pocos órdenes de magnitud por debajo de los límites anteriores en este rango de masas ".

El grupo de investigación ha identificado una técnica novedosa que utiliza microlentes de cuásar para sondear la población de planetas dentro de sistemas extragalácticos distantes. Han podido restringir la fracción de estos objetos de masa planetaria con respecto al halo galáctico mediante el estudio de sus firmas de microlentes en el espectro de las imágenes con lentes de los distantes núcleos galácticos activos brillantes.

El grupo supuso que estos objetos no ligados eran planetas flotantes o agujeros negros primordiales. Los planetas que flotan libremente fueron expulsados ​​o esparcidos durante la formación estelar / planetaria. Los agujeros negros primordiales se forman en la fase temprana del universo debido a la fluctuación cuántica. Los resultados son significativos, ya que confirman que los objetos de masa planetaria son de hecho universales en las galaxias. Es más, Aquí se presentan las primeras restricciones en el rango de masa planetaria dentro de la región intracluster de un cúmulo de galaxias.

Las restricciones sobre los agujeros negros de masa primordial en el rango de masa del planeta son unos pocos órdenes de magnitud por debajo de los límites anteriores.

"Estamos muy entusiasmados con las detecciones en dos sistemas de noticias, ", dijo Bhatiani." Podemos extraer constantemente señales de objetos de masa planetaria en galaxias distantes. Esto abre una nueva ventana en astrofísica ".

Los datos de observación utilizados para este trabajo provienen de observaciones de una década realizadas por el observatorio de rayos X Chandra de la NASA. La evidencia de observación de estos objetos de masa planetaria se derivó de las señales de microlentes que aparecen como cambios en la línea de emisión de rayos X del cuásar. Estas mediciones de observación se compararon con simulaciones de microlentes que se calcularon en el Centro de Supercomputación para Educación e Investigación de OU.

La comparación de los modelos del grupo de investigación con las tasas de microlentes observadas les permitió restringir la fracción de estos objetos de masa planetaria en los dos sistemas extragalácticos alrededor del 0.01% de la masa total. Este trabajo es un seguimiento del trabajo de investigación anterior realizado por Dai y Guerras que proporcionó la primera evidencia indirecta de la existencia de planetas que flotan libremente fuera de la Vía Láctea.

Los dos sistemas son Q J0158-4325 y SDSS J1004 + 4112. Ser capaz de confirmar la existencia de objetos de masa planetaria en un cúmulo de galaxias cuando el universo tenía la mitad de su edad actual es bastante extraordinario. El análisis del grupo confirma la existencia de estos objetos a escala planetaria que van desde Júpiter hasta la masa lunar a distancias extragalácticas y proporciona las restricciones más estrictas en este rango de masas. Estos resultados están de acuerdo con las limitaciones actuales para los objetos de masa planetaria no unidos dentro de la Vía Láctea. Los resultados se publicaron en la edición de noviembre de 2019 de la Diario astrofísico .