Odkrycie JuMBO: nowe zdjęcie Webba ujawnia tajemnicze obiekty przypominające planety w Mgławicy Oriona

Notatka redaktora: Zapisz się na biuletyn naukowy CNN dotyczący teorii cudów. Eksploruj wszechświat dzięki wiadomościom o fascynujących odkryciach, postępach naukowych i nie tylko.

CNN
—

Nowe zdjęcia wykonane przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba ukazały w Mgławicy Oriona oszałamiające pary obiektów planetopodobnych, których nigdy wcześniej nie odkryto.

Mgławica Oriona, świecąca chmura pyłu i gazu, jest jedną z najjaśniejszych mgławic na nocnym niebie i można ją rozpoznać po mieczu w gwiazdozbiorze Oriona. Położona 1300 lat świetlnych od Ziemi mgławica ta od dawna zapewnia astronomom bogactwo obiektów niebieskich do badania, w tym dyski tworzące planety wokół młodych gwiazd i ciał niebieskich. Brązowe karłyLub obiekty o masie wahającej się od masy planet i gwiazd.

Astronomowie użyli kamery internetowej działającej w bliskiej podczerwieni, zwanej NIRCam, aby uchwycić mozaikę krótkich i długich fal światła Mgławicy Oriona, odsłaniając… Bezprecedensowe szczegóły I nieoczekiwane odkrycia.

Kiedy astronomowie Samuel J. Pearson i Mark J. McCaughrian badali krótkofalowe zdjęcie Mgławicy Oriona, wykonali zbliżenie na Gromadę Trapezową, młody obszar gwiazdotwórczy liczący około miliona lat, wypełniony po brzegi tysiącami gwiazd . Nowe gwiazdy. Oprócz gwiazd naukowcy zaobserwowali brązowe karły, które są zbyt małe, aby zainicjować syntezę jądrową w swoich jądrach i stać się gwiazdami. Brązowe karły mają masę mniejszą niż 7% masy Słońca.

Poszukując innych izolowanych obiektów o małej masie, astronomowie odkryli coś, czego nigdy wcześniej nie widzieli: pary obiektów podobnych do planet o masie od 0,6 do 13 mas Jowisza, które wydają się podważać niektóre podstawowe teorie astronomiczne.

Naukowcy nazwali je obiektami podwójnymi masy Jowisza (JuMBO).

„Chociaż niektóre z nich są masywniejsze od Jowisza, będą mniej więcej tego samego rozmiaru, a nieco większe” – powiedział Persson, pracownik naukowy ESA w Europejskim Centrum Badań i Technologii Kosmicznej w Holandii.

Astronomowie odkryli 40 par masywnych obiektów i dwa układy potrójne, wszystkie na szerokich orbitach wokół siebie. Chociaż występują parami, odległość między obiektami wynosi zwykle około 200 jednostek astronomicznych, czyli 200 razy więcej niż odległość między Ziemią a Słońcem. Pełne okrążenie obiektów wokół siebie może zająć od 20 000 do 80 000 lat.

Obiekty Temperatury wahają się od 1000 stopni Fahrenheita (537 stopni Celsjusza) do 2300 stopni Fahrenheita (1260 stopni Celsjusza) – powiedział Pearson. Obiekty gazowe są młode, z astronomicznego punktu widzenia, mają około miliona lat. Dla porównania wiek naszego Układu Słonecznego wynosi 4,57 miliarda lat.

„Jesteśmy w połowie życia Słońca, więc te obiekty w Orionie to 3-dniowe dzieci”. powiedział Macogrian, starszy doradca ds. nauki i eksploracji w Europejskiej Agencji Kosmicznej. „Nadal są dość świetliste i ciepłe, ponieważ energia, którą posiadały, gdy powstały, pozwala im świecić i dzięki temu przede wszystkim możemy je zobaczyć”.

McCaughrian i Pearson napisali dwa artykuły na podstawie swoich odkryć w Mgławicy Oriona za pomocą teleskopu Webba. To były studia Przesyłane do publikacji w czasopismach akademickichWstępne wyniki są dostępne na stronie internetowej Preprint arXiv. Pozostaje jednak wiele pytań dotyczących megafauny, w tym przede wszystkim tego, jak się pojawiła.

Gwiazdy powstają z gigantycznych obłoków gazu i pyłu, które zapadają się pod wpływem sił grawitacyjnych. Proces ten trwa nadal, gdy dyski gazu i pyłu krążą wokół gwiazd, dając początek planetom. Jednak nie istnieją żadne teorie wyjaśniające, w jaki sposób powstają masywne obiekty lub dlaczego można je znaleźć w Mgławicy Oriona, powiedział Macogrian.

Na przykład niektórzy mogą uważać JuMBO za takie Zbójeckie planetyLub obiekty o masie planetarnej, które swobodnie poruszają się w przestrzeni bez krążących wokół gwiazd. Jednak wiele zbuntowanych planet zaczyna krążyć wokół gwiazd, zanim zostaną wyrzucone, i trudno byłoby wyjaśnić, w jaki sposób pary z nich mogły zostać wyrzucone w tym samym czasie, pozostając ze sobą powiązane grawitacją.

„Naukowcy od dziesięcioleci pracują nad teoriami i modelami powstawania gwiazd i planet, ale żaden z nich nie przewidywał, że znajdziemy pary obiektów o niezwykle małej masie unoszące się samotnie w przestrzeni – a widzimy ich wiele” – powiedział Pearson . „Najważniejszą rzeczą, jakiej się z tego uczymy, jest to, że jest coś zasadniczo błędnego w naszym rozumieniu powstawania planet, powstawania gwiazd lub obu”.

Mgławica Oriona jest ulubionym celem obserwacji astronomów, a w miarę jak teleskopy stają się większe i bardziej wyrafinowane, w mgławicy wykrywa się więcej obiektów, powiedział McCaughrian.

„Chociaż rzeczy, na które patrzymy, są naprawdę słabe, są jaśniejsze w podczerwieni, więc (to) „Tam, gdzie masz największą szansę je dostrzec” – powiedział Pearson e-mailem. „Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba to najpotężniejszy teleskop na podczerwień, jaki kiedykolwiek zbudowano, a takie obserwacje po prostu nie byłyby możliwe przy użyciu żadnego innego teleskopu”.

Obserwacje mgławicy zaplanowane na początek 2024 roku mogą dostarczyć większej wiedzy na temat składu atmosfery masywnych obiektów, powiedział Pearson. Naukowcy chcą także ujawnić więcej szczegółów na temat obiektów, w tym dokładne pomiary ich masy.

Tymczasem inne badania skupiające się na różnych obszarach gwiazdotwórczych mogą ujawnić, czy masywne obiekty istnieją gdzie indziej poza Mgławicą Oriona.

„Główne pytanie brzmi: «Co?! Skąd to się wzięło?»” – powiedział Pearson. „To tak nieoczekiwane, że aby to wyjaśnić, potrzeba wielu przyszłych obserwacji i modeli”.