Ett kommande NASA-uppdrag kan upptäcka att det finns fler oseriösa planeter – planeter som flyter i rymden utan att kretsa runt en sol – än det finns stjärnor i Vintergatan, en ny studie teoretiserar.

"Detta ger oss ett fönster in i dessa världar som vi annars inte skulle ha, sa Samson Johnson, en doktorand i astronomi vid Ohio State University och huvudförfattare till studien. "Föreställ dig vår lilla steniga planet som bara flyter fritt i rymden - det är vad det här uppdraget kommer att hjälpa oss att hitta."

Studien publicerades idag i he Astronomisk tidskrift .

Studien beräknade att NASA:s kommande Nancy Grace Roman Space Telescope kunde hitta hundratals oseriösa planeter i Vintergatan. Identifiera dessa planeter, Johnson sa, kommer att hjälpa forskare att sluta sig till det totala antalet oseriösa planeter i vår galax. Skurk, eller fritt flytande, planeter är isolerade objekt som har en massa som liknar planeternas. Ursprunget till sådana föremål är okänt, men en möjlighet är att de tidigare var bundna till en värdstjärna.

"Universum kan krylla av oseriösa planeter och vi skulle inte ens veta det, sa Scott Gaudi, en professor i astronomi och framstående universitetsforskare vid Ohio State och en medförfattare till tidningen. "Vi skulle aldrig få reda på det utan att göra en grundlig, rymdbaserad mikrolinsundersökning som Roman kommer att göra."

Det romerska teleskopet, uppkallad efter NASA:s första chefsastronom som också var känd som "mamma" till Hubble-teleskopet, kommer att försöka bygga den första folkräkningen av oseriösa planeter, vilket kan, Johnson sa, hjälpa forskare att förstå hur dessa planeter bildas. Roman kommer också att ha andra mål, inklusive att söka efter planeter som kretsar runt stjärnor i vår galax.

Den processen är inte väl förstådd, även om astronomer vet att det är rörigt. Rogue planeter kan bildas i gasskivorna runt unga stjärnor, liknande de planeter som fortfarande är bundna till sina värdstjärnor. Efter bildandet, de kunde senare kastas ut genom interaktioner med andra planeter i systemet, eller till och med flygande evenemang av andra stjärnor.

Eller de kan bildas när damm och gas virvlar ihop, liknande hur stjärnor bildas.

Det romerska teleskopet, Johnson sa, är utformad inte bara för att lokalisera fritt flytande planeter i Vintergatan, men för att testa teorierna och modellerna som förutsäger hur dessa planeter bildades.

Johnsons studie fann att detta uppdrag sannolikt är 10 gånger känsligare för dessa föremål än befintliga ansträngningar, som för närvarande är baserade på teleskop bundna till jordens yta. Det kommer att fokusera på planeter i Vintergatan, mellan vår sol och mitten av vår galax, täcker cirka 24, 000 ljusår.

"Det har upptäckts flera oseriösa planeter, men för att faktiskt få en komplett bild, vårt bästa val är något som Roman, " sa han. "Detta är en helt ny gräns."

Rogue planeter har historiskt sett varit svåra att upptäcka. Astronomer upptäckte planeter utanför jordens solsystem på 1990-talet. De där planeterna, kallade exoplaneter, allt från extremt heta gasbollar till steniga, dammiga världar. Många av dem kretsar runt sina egna stjärnor, hur jorden cirklar runt solen.

Men det är troligt att ett antal av dem inte gör det. Och även om astronomer har teorier om hur oseriösa planeter bildas, inget uppdrag har studerat dessa världar i detalj som Roman kommer.

Uppdraget, som är planerad att lanseras under de kommande fem åren, kommer att söka efter oseriösa planeter med hjälp av en teknik som kallas gravitationell mikrolinsning. Den tekniken är beroende av tyngdkraften hos stjärnor och planeter för att böja och förstora ljuset som kommer från stjärnor som passerar bakom dem från teleskopets synvinkel.

Denna mikrolinseffekt är kopplad till Albert Einsteins teori om allmän relativitet och gör att ett teleskop kan hitta planeter tusentals ljusår bort från jorden - mycket längre än andra planetdetekteringstekniker.

Men eftersom mikrolinsning bara fungerar när en planets eller stjärnas gravitation böjs och förstorar ljuset från en annan stjärna, effekten från en given planet eller stjärna är bara synlig en kort stund en gång med några miljoner år. Och eftersom oseriösa planeter är belägna i rymden på egen hand, utan en närliggande stjärna, teleskopet måste vara mycket känsligt för att upptäcka den förstoringen.

Studien som publiceras idag uppskattar att detta uppdrag kommer att kunna identifiera oseriösa planeter som är massan av Mars eller större. Mars är den näst minsta planeten i vårt solsystem och är bara lite större än hälften av jordens storlek.

Johnson sa att dessa planeter sannolikt inte kommer att stödja liv. "De skulle förmodligen vara extremt kalla, för de har ingen stjärna, " sa han. (Andra forskningsuppdrag som involverar Ohio State astronomer kommer att söka efter exoplaneter som kan vara värd för liv.)

Men att studera dem kommer att hjälpa forskare att förstå mer om hur alla planeter bildas, han sa.

"Om vi ​​hittar många skurkplaneter med låg massa, vi vet att när stjärnor bildar planeter, de kastar förmodligen ut en massa andra saker i galaxen, ", sa han. "Detta hjälper oss att få grepp om planeternas bildningsväg i allmänhet."