Astronoomid on juba paarkümmend aastat oletanud, et lisaks Päikesesüsteemile ja teiste tähtede ümber tiirlevatele eksoplaneetidele leidub Linnuteel ka hulganisti planeete, mis kihutavad galaktikas ringi täielikus üksinduses. Kuna hulkur- või rändplaneedid ise valgust ei kiirga, on neid äärmiselt keeruline leida ja veelgi raskem uurida.

Seni on teadlased selliste objektide olemasolust suutnud aimu saada vaid kaudselt, kui mõni neist puhtjuhuslikult mõne kauge tähe ette sattus. Ajakirjas Science ilmunud värskes uuringus kirjeldavad aga nüüd astronoomid, et neil õnnestus hinnata otseselt ühe taolise üksiku ränduri massi. Tulemuste põhjal on see Jupiterist umbes viis korda kergem ehk Saturniga sarnane gaasihiid.

Avastuse muutis võimalikuks gravitatsioonilise mikroläätsena tuntud nähtus. See tekib puhkudel, kus üks taevakeha, antud juhul hulkurplaneet, liigub vaatleja ning kaugema taustatähe vahelt läbi. Esiplaanil oleva objekti gravitatsiooniväli toimib läätsena, mis painutab ja võimendab sellega ajutiselt taustatähe valgust. Maapealsete teleskoopide jaoks muutub täht sellega ajutiselt heledamaks. Kui läätsestav objekt on väikese massiga, kestab sündmus vaid lühikest aega.

Täpseks massimääranguks jääb pelgalt sellest aga väheks. Vaatlejad võivad näha küll valguse intensiivsuse muutust, kuid nad ei tea, kui kaugel objekt asub. Ilma vahemaad teadmata on võimatu öelda, kas tegemist on lähedal asuva kerge planeedi või kaugel asuva raskema objektiga.

Sellest massi ja kauguse määramatusest suutsid nüüd astronoomid mööda hiilida 2024. aasta mais toimunud sündmuse KMT-2024-BLG-0792 ajal. Nad vaatlesid kaugelt tähelt pärinevat valgust üheaegselt kahest väga erinevast punktist. Maal jälgisid toimuvat OGLE ja KMTNeti teleskoobivõrgustikud Tšiilis, Lõuna-Aafrikas ja Austraalias. Samal ajal vaatas sama piirkonda kosmoseteleskoop Gaia, mis asub Maast ligikaudu 1,5 miljoni kilomeetri kaugusel Lagrange'i punktis L2.

Kuna Gaia asus Maast kaugel, nägi see planeedi möödumist taustatähest veidi teise nurga alt ja teisel ajahetkel. Andmete analüüs näitas, et Gaia vaateväljas saabus gravitatsiooniläätse võimenduse tipphetk ligikaudu 1,9 tundi hiljem kui Maal. Ajavahe võimaldas teadlastel kasutada triangulatsiooniga sarnast meetodit ehk parallaksi, et arvutada välja objekti täpne kaugus.

Tulemused näitasid, et planeet asub Maast umbes 9800 valgusaasta kaugusel Linnutee galaktika keskosa suunas. Kaugust teades said teadlased arvutada objekti massi. Selgus, et tegemist on kehaga, mille mass on 0,22 Jupiteri massi. Võrdlusena on Saturni mass umbes 0,3 Jupiteri massi.

Pagulane või läbikukkunud täht

Määratud mass annab olulist aimu sellest, kuidas planeet tekkis. Teadlased eristavad taevakehi sageli nende tekkeloo järgi. Tähed ja pruunid kääbused ehk nn ebaõnnestunud tähed moodustuvad gaasipilvede kokkutõmbumisel, planeedid aga tavaliselt noorte tähtede ümber tiirlevates ketastes.

Avastatud planeedi väike mass viitab tugevalt sellele, et see sündis ilmselt tavapärases protoplanetaarses kettas mõne tähe ümber, kuid heideti sealt hiljem gravitatsioonilise tantsu käigus välja. Avastus täidab sellega olulise teadmislünga. Varasemad uuringud on viidanud nn Einsteini kõrbele – statistilisele tühimikule massivahemikus, mis eraldab planeete pruunidest kääbustest.

Uus Saturni-laadne objekt paigutub just sellesse haruldasse vahemikku, kinnitades teooriaid planeetide väljapaiskumisest. Tulevikus loodavad astronoomid leida selliseid üksikuid rändureid palju rohkem. Aastal 2027 orbiidile saadetav NASA Nancy Grace Romani kosmoseteleskoop suudab taevast uurida palju kiiremini ja laiemalt kui praegused vaatlusseadmed, mis võib muuta sellised harukordsed leiud tavapäraseks sündmuseks.