|
Блуждающие экзопланеты дают подсказки о рождении звезд
|
|
|
|
Космический телескоп Джеймса Уэбба обнаружил шесть вероятных миров—изгоев — объектов с планетоподобной массой, но неподвластных притяжению какой-либо звезды, включая самый легкий из когда-либо идентифицированных объектов с пыльным диском вокруг него.
|
|
|
|
Неуловимые объекты дают новые доказательства того, что те же космические процессы, которые приводят к образованию звезд, могут также играть общую роль в создании объектов, лишь немногим превышающих размеры Юпитера.
|
|
|
|
"Мы исследуем самые границы процесса звездообразования", - сказал ведущий автор Адам Ланжевельд, астрофизик из Университета Джона Хопкинса. "Если у вас есть объект, похожий на молодой Юпитер, возможно ли, что при определенных условиях он мог бы стать звездой? Это важный контекст для понимания формирования как звезд, так и планет".
|
|
|
|
Результаты были получены в результате самого глубокого исследования Уэббом молодой туманности NGC1333, звездообразующего скопления на расстоянии около тысячи световых лет в созвездии Персея. На новом снимке, полученном в результате обзора, опубликованном сегодня Европейским космическим агентством, видно, как NGC1333 сияет, демонстрируя впечатляющие проявления межзвездной пыли и облаков. Статья с подробным описанием результатов обзора была принята к публикации в журнале Astronomical Journal.
|
|
|
Данные Уэбба свидетельствуют о том, что обнаруженные миры являются газовыми гигантами, в 5-10 раз более массивными, чем Юпитер. Это означает, что они являются одними из самых маломассивных объектов, когда-либо обнаруженных в результате процесса, который обычно приводит к образованию звезд и коричневых карликов, объектов, находящихся на границе между звездами и планетами, которые никогда не подвергаются термоядерному синтезу водорода и со временем исчезают.
|
|
|
|
"Мы использовали беспрецедентную чувствительность прибора Webb в инфракрасном диапазоне длин волн для поиска самых тусклых представителей молодого звездного скопления, стремясь ответить на фундаментальный вопрос астрономии: насколько легкий объект может быть похож на звезду?" - сказал проректор университета Джона Хопкинса Рэй Джаявардхана, астрофизик и старший автор исследования. "Оказывается, мельчайшие свободно плавающие объекты, которые по форме напоминают звезды, по массе совпадают с гигантскими экзопланетами, вращающимися вокруг близлежащих звезд".
|
|
|
|
Наблюдения телескопа не выявили объектов массой менее пяти масс Юпитера, несмотря на то, что он обладает достаточной чувствительностью для обнаружения таких тел. Это является убедительным свидетельством того, что любые звездные объекты, масса которых превышает этот порог, с большей вероятностью формируются подобно планетам, заключили авторы.
|
|
|
|
"Наши наблюдения подтверждают, что природа создает объекты планетарной массы по крайней мере двумя различными способами — путем сжатия облака газа и пыли, как при формировании звезд, и в виде дисков газа и пыли вокруг молодых звезд, как это сделал Юпитер в нашей собственной солнечной системе", - сказал Джаявардхана.
|
|
|
|
Самый интригующий из беззвездных объектов также является самым легким, его масса оценивается в пять Юпитеров (около 1600 масс Земли). "Наличие пылевого диска означает, что объект почти наверняка сформировался как звезда, поскольку космическая пыль обычно вращается вокруг центрального объекта на ранних стадиях звездообразования", - сказал Ланжевельд, постдокторский исследователь из группы Джаявардханы.
|
|
|
|
Диски также являются необходимым условием для формирования планет, что позволяет предположить, что наблюдения также могут иметь важное значение для потенциальных "мини" планет.
|
|
|
|
"Эти крошечные объекты с массами, сравнимыми с планетами-гигантами, возможно, сами способны образовывать свои собственные планеты", - сказал соавтор исследования Алекс Шольц, астрофизик из Университета Сент-Эндрюса. "Это может быть колыбелью миниатюрной планетной системы, по масштабу намного меньшей, чем наша солнечная система".
|
|
|
|
Используя прибор NIRISS на станции Уэбб, астрономы измерили профиль инфракрасного излучения (или спектр) каждого объекта в наблюдаемой части звездного скопления и повторно проанализировали 19 известных коричневых карликов. Они также обнаружили новый коричневый карлик со спутником планетарной массы - редкое открытие, которое бросает вызов теориям о том, как формируются двойные системы.
|
|
|
|
"Вполне вероятно, что такая пара образовалась так же, как и двойные звездные системы, из облака, которое фрагментировалось при сжатии", - сказал Джаявардхана. "Разнообразие систем, созданных природой, поразительно и подталкивает нас к совершенствованию наших моделей формирования звезд и планет".
|
|
|
|
Миры-изгои могут возникать из коллапсирующих молекулярных облаков, которым не хватает массы для ядерного синтеза, который питает звезды. Они также могут образовываться, когда газ и пыль в дисках вокруг звезд объединяются в планетоподобные шары, которые в конечном итоге выбрасываются из своих звездных систем, вероятно, из-за гравитационного взаимодействия с другими телами.
|
|
|
|
Эти свободно плавающие объекты размывают классификацию небесных тел, поскольку их массы совпадают с массами газовых гигантов и коричневых карликов. Несмотря на то, что такие объекты считаются редкими в галактике Млечный Путь, новые данные Webb показывают, что на их долю приходится около 10% небесных тел в выбранном звездном скоплении.
|
|
|
|
В ближайшие месяцы команда изучит больше атмосфер слабых объектов и сравнит их с более тяжелыми коричневыми карликами и газовыми гигантами. Они также получили время на телескопе Уэбба для изучения подобных объектов с пылевыми дисками, чтобы изучить возможность формирования мини-планетных систем, напоминающих многочисленные спутники Юпитера и Сатурна.
|
|
|
|
Источник
|
