Двойные объекты массы Юпитера, свободно плавающие в туманности Ориона, по-видимому, бросают вызов обычному определению планет.
В ходе наблюдений в туманности Ориона были обнаружены десятки объектов размером с планету, которые могут предвещать существование новой астрономической категории.
Свободно плавающие объекты, получившие название двойных объектов массы Юпитера, или Jumbo, появляются на впечатляющих изображениях, полученных космическим телескопом Джеймса Уэбба. Эти объекты слишком малы, чтобы быть звездами, но они не поддаются традиционному определению планеты, поскольку не вращаются вокруг родительской звезды.
Это открытие также, по-видимому, противоречит существующим теориям формирования звезд и планет, которые предполагают, что не должно быть возможным формирование объектов размером с Юпитер в процессе, который приводит к образованию звезд внутри облаков пыли и газа, обнаруженных в туманности.
Профессор Марк МакКогрин, старший советник по науке и исследованиям Европейского космического агентства (ЕКА), сказал, что наблюдения были вдохновлены после того, как данные наземных телескопов намекнули на существование загадочного класса объектов.
«Мы искали эти очень маленькие объекты и находим их. Мы находим их размером всего в одну массу Юпитера, даже в половину массы Юпитера, свободно плавающими, не прикрепленными к звезде», — сказал он. «Физика утверждает, что невозможно создавать даже такие маленькие объекты. Мы хотели посмотреть, сможем ли мы нарушить физику? И я думаю, что у нас есть, и это хорошо».
Большие, горячие, газообразные объекты по своему составу напоминают планеты; анализ показал наличие пара и метана в их атмосферах, но технически они не являются планетами. Команда остановилась на названии двойных объектов массы Юпитера, потому что из сотен идентифицированных планетоподобных объектов десятки образовались парами.
«У большинства из нас нет времени погружаться в дебаты о том, что является планетой, а что не планетой», — сказал МакКогрин. «Как будто моя кошка — массовое домашнее животное чихуахуа. Но это не чихуахуа, это кот».
Возраст Джамбо составляет около 1 миллиона лет (по астрономическим меркам младенцы), а адская температура поверхности составляет около 1000 градусов Цельсия. Однако без родительской звезды они быстро остынут и на короткое время будут иметь температуру, близкую к обитаемой, прежде чем станут невероятно холодными. Однако, поскольку они являются газовыми гигантами, их поверхность не будет содержать жидкую воду даже в течение короткого периода умеренного климата, а это означает, что они вряд ли будут сильными претендентами на место обитания инопланетной жизни.
Наблюдения сосредоточены на туманности Ориона, которую можно увидеть невооруженным глазом как размытую среднюю «звезду» в «мече» созвездия Ориона. Расположенная на расстоянии 1344 световых лет от нас, это ближайшая к Земле область массивного звездообразования, и на последних изображениях она выглядит как небесный шедевр с клубящимися облаками пыли и газа, взрывами и звездными лучами.
Звезды образуются, когда облака пыли и газа в туманности остывают, постепенно фрагментируются и в конечном итоге разрушаются под действием собственной гравитации. Самые маленькие звезды имеют массу около 80 масс Юпитера, ниже которой ядро недостаточно плотное, чтобы синтезировать водород, но более мелкие объекты могут объединяться посредством того же процесса, включая тускло светящиеся коричневые карлики, иногда называемые неудавшимися звездами, а при массе ниже примерно 13 масс Юпитера объекты планетарной массы. Но теоретические предположения предполагают, что нижняя граница объекта, формирующегося в результате звездообразного гравитационного коллапса, составляет от трех до семи масс Юпитера.
Время от времени наблюдались более мелкие свободно перемещающиеся объекты, но было неясно, сформировались ли они на месте или были выброшены из планетарного диска вокруг другой звезды. Последние наблюдения сложнее объяснить, поскольку из сотен обнаруженных объектов размером примерно с Юпитер десятки находятся в бинарных парах. «Как можно выбросить две вещи [с орбиты звезды] в хаотическом взаимодействии и заставить их снова склеиться?» — спросил МакКогрин.
Результаты опубликованы в виде препринта, но еще не прошли рецензирование.
Профессор Мэтью Бэйт, руководитель отдела астрофизики Эксетерского университета, не принимавший участия в исследовании, сказал: «Я не знаю, как объяснить большое количество объектов, которые они видели. Кажется, нам чего-то не хватает во всех теориях, которые у нас есть до сих пор. Похоже, что существует механизм формирования этих [объектов], о котором мы еще не думали».
«Такие открытия делаются довольно редко», — добавил Бейтс. «В последнее десятилетие многие из нас думали, что мы довольно хорошо понимаем звездообразование. Так что это действительно очень, очень неожиданный результат, и мы собираемся многому научиться из него».
Профессор Энтони Уитворт, астрофизик из Кардиффского университета, назвал эти наблюдения «удивительным результатом». Он предположил, что бинарные объекты могли сформироваться внутри диска, а затем быть выброшены парой. «Это потребует взаимодействия с другими звездами в плотном звездном поле Ориона», — сказал Уитворт. «Все возможно, в принципе. Есть над чем задуматься!»
No comments:
Post a Comment