Za pomocą teleskopu Webba zaobserwowano sześć tajemniczych światów wewnątrz kosmicznego obłoku

Zapisz się na newsletter CNN „Teoria cudów”. Odkrywaj wszechświat dzięki wiadomościom o fascynujących odkryciach, postępach naukowych i nie tylko

CNN
—

Astronomowie byli w stanie obserwować sześć fałszywych światów, czyli obiektów kosmicznych, które nie krążą wokół gwiazd, za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba.

Ciała niebieskie są tylko nieznacznie większe od Jowisza, a obserwacje rzucają światło na powstawanie gwiazd i planet we wszechświecie.

Teleskop Webba przyjrzał się mgławicy gwiazdotwórczej, czyli obłokowi gazu i pyłu, zwanemu NGC 1333, znajdującemu się 960 lat świetlnych od nas, wewnątrz większego obłoku gazu i pyłu zwanego obłokiem molekularnym Perseusza. Turbulencje wewnątrz mgławicy tworzą węzły, które zapadają się pod wpływem grawitacji, dając… Rodzą się gwiazdy.

Obserwatorium kosmiczne wykonało dramatyczny, świecący obraz kosmicznego obłoku. Podczas gdy Kosmiczny Teleskop Hubble’a Wcześniej zrobione zdjęcia chmuryPył zasłania widok powstawania gwiazd.

Ale Webb – który ma zdolność obserwacji Wszechświata za pomocą światła podczerwonego – był w stanie patrzeć bezpośrednio przez pył.

Wewnątrz mgławicy znajdują się nowonarodzone gwiazdy, brązowe karły i obiekty o masie planetopodobnej, wszystkie około pięć do dziesięciu razy masywniejsze od Jowisza. Są to obiekty o najniższej masie, jakie odkryto, powstałe w procesie zwykle prowadzącym do powstawania gwiazd i które są znacznie większe od planet lub brązowych karłów – obiektów niebieskich, które nie są w pełni gwiazdami ani planetami. Brązowe karły są masywniejsze niż planety, ale nie tak masywne jak gwiazdy.

Wyniki te stanowią część badania, które zostało zaakceptowane do publikacji w czasopiśmie Astronomical Journal.

„Wykorzystaliśmy niespotykaną dotąd czułość Webba w zakresie fal podczerwonych do wyszukiwania najsłabszych członków młodej gromady gwiazd, próbując odpowiedzieć na podstawowe pytanie w astronomii: jak daleko jest światło. Jak może powstać ciało podobne do gwiazdy? „Okazuje się, że najmniejsze swobodnie unoszące się obiekty, które tworzą się jak gwiazdy, pokrywają się masą z gigantycznymi egzoplanetami krążącymi wokół pobliskich gwiazd”.

Obserwacje te pomagają astronomom lepiej zrozumieć różne sposoby powstawania obiektów gwiazdowych.

„Badamy granice procesu powstawania gwiazd” – powiedział w oświadczeniu Adam Langfield, główny autor badania, który jest także astrofizykiem na Uniwersytecie Johnsa Hopkinsa. „Gdybyś miał obiekt wyglądający jak młody Jowisz, zrobiłby to czy w odpowiednich warunkach może stać się gwiazdą?” „Ważny kontekst dla zrozumienia powstawania gwiazd i planet”.

Gwiazdy składają się zwykle z obłoków gazu i pyłu. Materiał pozostały po powstaniu gwiazd prowadzi następnie do powstawania planet. Autorzy badania twierdzą jednak, że możliwe jest powstanie ciał gwiazdowych podobnych do planet.

„Nasze obserwacje potwierdzają, że natura wytwarza obiekty o masach planetarnych na co najmniej dwa różne sposoby – poprzez kurczenie się obłoku gazu i pyłu, w wyniku czego powstają gwiazdy, oraz w dyskach gazu i pyłu wokół młodych gwiazd, tak jak zrobił to Jowisz w naszego Układu Słonecznego” – powiedział Jayawardana.

Szacuje się, że masa jednego z nowo odkrytych obiektów odpowiada masie pięciu planet Jowisza, czyli około 1600 mas Ziemi. Dysk pyłowy otaczający obiekt pokazuje, że mógł on uformować się podobnie do gwiazdy. Ponieważ dyski gazowe i pyłowe mogą powodować powstawanie planet, możliwe jest, że obiekt podobny do planety jest również zdolny do tworzenia „dzieci” planet.

„Te małe obiekty o masie podobnej do planet-olbrzymów mogą być w stanie formować własne planety” – stwierdził w oświadczeniu Alex Schulz, astrofizyk z Uniwersytetu St. Andrews w Wielkiej Brytanii i współautor badania „To może być wylęgarnia miniaturowego układu planetarnego na znacznie mniejszą skalę”.

Zespół wykorzystał Teleskop Webba do szczegółowego zbadania mgławicy w świetle podczerwonym, które jest niewidoczne dla ludzkiego oka, i zaobserwował rzadkie zjawisko: brązowego karła z towarzyszącym obiektem, który również ma masę planety.

„Taka para prawdopodobnie powstałaby w podobny sposób, w jaki tworzą się układy podwójne, z chmury, która rozpadła się w trakcie kurczenia się” – powiedział Jayewardana.
„Różnorodność systemów wytwarzanych przez naturę jest zdumiewająca i motywuje nas do udoskonalania naszych modeli powstawania gwiazd i planet”.

Astronomowie wciąż próbują uzyskać wgląd w to, jak powstają i ewoluują swobodnie unoszące się, zbuntowane światy. Możliwe, że obiekty przypominające planety początkowo tworzyły się wokół gwiazd i krążyły wokół nich, ale oddalały się od siebie na skutek oddziaływań grawitacyjnych z innymi obiektami.

Nieuczciwe planety stanowią około 10% obiektów mgławic badanych przez Webba, ale te tajemnicze obiekty są nadal uważane za rzadkie w całej Drodze Mlecznej.

W przyszłości zespół wykorzysta Teleskop Webba do zbadania większej liczby tych obiektów i sprawdzenia, w jaki sposób mogą one formować własne małe układy planetarne.

Kiedy rzymski teleskop kosmiczny Nancy Grace zostanie wystrzelony w maju 2027 r., być może będzie w stanie znaleźć setki dzikich planet i pomóc astronomom odkryć tajemnice tych koczowniczych światów.