جیمز وب 6 سیاره‌ی بدون ستاره را در کهکشان راه شیری کشف کرد!

تلسکوپ فضایی جیمز وب در یک بررسی دقیق از سحابی NGC 1333، شش جهان سرکش، از جمله سبک‌ترین سیاره مشاهده شده با یک دیسک غبار را کشف کرده است.

این یافته‌ها نظریه‌های سنتی در مورد شکل‌گیری ستاره‌ها و سیاره‌ها را به چالش می‌کشند و نشان می‌دهند که اجرام بزرگ‌تر از مشتری ممکن است به روشی مشابه ستاره‌ها شکل بگیرند. داده‌ها همچنین حاکی از آنند که این اجرام آسمانی، اغلب غول‌های گازی با جرمی چند برابر مشتری، طبقه‌بندی‌های سنتی را محو کرده و به‌طور بالقوه می‌توانند منظومه‌های کوچک سیاره‌ای را در خود جای دهند!

کشف جهان‌های سرکش!

شش جهان سرکش، از جمله سبک‌ترین جهان که تاکنون با یک دیسک گرد و غبار در اطراف آن شناسایی شده است، توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب مشاهده شده‌اند. جهان‌های سرکش با جرمی مشابه سیارات هستند که به گرانش هیچ ستاره‌ای متصل نیستند.

این اجرام گریزان شواهد جدیدی ارائه می‌کنند که نشان می‌دهد همان فرآیندهای کیهانی که ستارگان را به وجود آورده‌اند ممکن است نقش مشترکی در بزرگ‌تر کردن اجرام از مشتری داشته باشند.

آدام لانگولد، نویسنده اصلی و اخترفیزیکدان دانشگاه جان هاپکینز، گفت:

ما در حال بررسی محدودیت‌های فرآیند تشکیل ستاره هستیم. اگر جسمی دارید که شبیه مشتری جوان است، آیا ممکن است در شرایط مناسب به ستاره تبدیل شود؟ این بحث مهمی برای درک نحو تشکیل ستاره و سیاره است!

مشاهدات سحابی NGC1333

این یافته‌ها از عمیق‌ترین بررسی جیمز وب از سحابی جوان NGC 1333، خوشه‌ای ستاره‌زا در فاصله هزار سال نوری از ما در صورت فلکی برسئوس به دست آمده است. تصویر جدیدی از این بررسی که امروز توسط آژانس فضایی اروپا (ESA) منتشر شد، NGC 1333 را نشان می‌دهد که در میان حضور چشمگیر غبار و ابرهای بین‌ستاره‌ای می‌درخشد. مقاله‌ای که جزئیات یافته‌های این کاوش فضایی را شرح می‌دهد برای انتشار در مجله Astronomical پذیرفته شده است.

داده‌های جیمز وب حاکی از آن است که جهان‌های کشف‌شده، غول‌هایی گازی هستند که ۵ تا ۱۰ برابر از مشتری بزرگ‌ترند. این بدان معناست که آنها از جمله اجرام کم جرمی هستند که تاکنون از فرآیندی رشد کرده‌اند که معمولاً ستاره‌ها و کوتوله‌های قهوه‌ای (اجرامی که در مرز بین ستارگان و سیارات قرار دارند و هرگز همجوشی هیدروژنی در آن‌ها رخ نمی‌دهد و در طول زمان محو می‌شوند) را تولید می‌کند.

ری جایاوردهانا، استاد دانشگاه جان هاپکینز، اخترفیزیکدان و نویسنده ارشد این مطالعه گفت:

ما از حساسیت بی‌سابقه جیمز وب در طول موج‌های فروسرخ برای جستجوی کم‌نورترین اعضای یک خوشه ستاره‌ای جوان استفاده کردیم و به دنبال پاسخگویی به یک سوال اساسی در نجوم بودیم: چگونه یک جسم می‌تواند مانند یک ستاره شکل بگیرد؟ به نظر می‌رسد کوچک‌ترین اجرام آزادانه شناور که مانند ستاره‌ها شکل می‌گیرند، با سیارات فراخورشیدی غول‌پیکری که دور ستاره‌های مجاور می‌چرخند، همپوشانی دارند.

نتیجه برای سیستم‌های سیاره‌ای کوچک

مشاهدات این تلسکوپ علی‌رغم داشتن حساسیت کافی برای تشخیص چنین اجسامی، هیچ جرمی کوچک‌تر از پنج برابر مشتری را نشان نداد. نویسندگان از این موضوع نتیجه گرفتند که این یک نشانه قوی است که هر جرم ستاره‌ای که از این آستانه سبک‌تر باشد به احتمال زیاد به‌صورت سیارات شکل می‌گیرد.

جایاوردهانا در ادامه گفت:

مشاهدات ما تأیید می‌کند که طبیعت اجرام سیاره‌ای را حداقل به دو روش مختلف تولید می کند – از انقباض ابری از گاز و غبار، همچون ستارگان و یا در قرص‌های گاز و غبار اطراف ستاره های جوان، مانند مشتری در خورشید.

پتانسیل سیستم‌های سیاره‌ای مینیاتوری

جالب‌ترین جرم بدون ستاره، سبک‌ترین آن‌هاست که جرم آن پنج برابر مشتری (حدود 1600 برابر زمین) است. لانگولد، محقق فوق دکتری در گروه جایاوردهانا، گفت:

وجود یک دیسک غبارآلود به این معنی است که تقریباً به‌طور قطع این شی مانند یک ستاره شکل گرفته است، زیرا گرد و غبار فضایی معمولاً در مراحل اولیه تشکیل یک ستاره به دور یک جسم مرکزی می‌چرخد.

دیسک‌ها همچنین پیش‌نیازی برای تشکیل سیارات هستند که نشان می‌دهد ممکن است پیامدهای مهمی با تشکیل سیارات کوچک به‌صورت بالقوه داشته باشد.

الکس شولز، اخترفیزیکدان دانشگاه سنت اندروز و یکی دیگر از نویسندگان این مقاله، گفت:

آن اجرام کوچک با جرمی قابل مقایسه با سیارات غول پیکر ممکن است خودشان بتوانند سیاره‌های خود را تشکیل دهند. این سیاره ممکن است در مقیاسی بسیار کوچکتر از منظومه شمسی، یک مهد برای منظومه سیاره‌ای مینیاتوری‌مان باشد.

تحقیق در مورد کوتوله‌های قهوه‌ای و سیستم‌های باینری

اخترشناسان با استفاده از ابزار NIRISS در جیمز وب، مشخصات نور مادون قرمز (یا طیف) هر جسم را در بخش مشاهده‌شده خوشه ستاره‌ای اندازه‌گیری و ۱۹ کوتوله قهوه‌ای شناخته‌شده را دوباره تحلیل کردند. آنها همچنین یک کوتوله قهوه‌ای جدید را به همراه یک جرم سیاره‌ای در همسایگی آن کشف کردند که نظریه‌های نحوه تشکیل سیستم‌های دوتایی را به چالش می‌کشد.

جایاوردهانا گفت:

احتمالاً چنین جفتی مانند سیستم‌های ستاره‌ای دوتایی، از تکه‌تکه شدن ابر در هنگام انقباض، شکل گرفته است. تنوع سیستم‌هایی که طبیعت تولید کرده  قابل توجه است و این ما را وادار می کند تا مدل‌های خود را از شکل‌گیری ستاره‌ها و سیاره‌ها اصلاح کنیم.

اهمیت اجرام آسمانی شناور

جهان‌های سرکش ممکن است از ابرهای مولکولی در حال فروپاشی که فاقد جرم برای همجوشی هسته‌ای است که ستارگان را نیرو می‌دهد، سرچشمه بگیرند. آنها همچنین می‌توانند زمانی تشکیل شوند که گاز و غبار موجود در دیسک‌های اطراف ستاره‌ها به‌صورت گوی‌های سیاره‌مانندی درآیند که در نهایت به دلیل برهم کنش‌های گرانشی با اجسام دیگر، از منظومه‌های ستاره‌ای آنها به بیرون پرتاب می‌شوند.

این اجرام شناور آزاد، طبقه‌بندی اجرام آسمانی را محو می‌کنند زیرا جرم آنها با غول‌های گازی و کوتوله‌های قهوه‌ای همپوشانی دارد. حتی اگر چنین اجرامی در کهکشان راه شیری کمیاب در نظر گرفته شوند، داده‌های جیمز وب جدید نشان می‌دهند که آنها حدود 10 درصد اجرام آسمانی در خوشه ستاره‌ای هدف را تشکیل می‌دهند.

در ماه‌های آینده، این تیم بیشتر اتمسفر اجرام کم‌نور را مطالعه کرده و آنها را با کوتوله‌های قهوه‌ای سنگین‌تر و سیارات غول‌پیکر گازی مقایسه خواهد کرد. همچنین تلسکوپ جیمز وب برای مطالعه اجرام مشابه با دیسک‌های غبارآلود برای بررسی امکان تشکیل منظومه های کوچک سیاره‌ای شبیه قمرهای متعدد مشتری و زحل مامور شده است.

منبع: Scitechdaily