Το μυστήριο πίσω από τους εκατοντάδες παράξενους, αιωρούμενους πλανήτες που ανακαλύφθηκαν… Διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST) μπορεί να είναι ένα βήμα πιο κοντά σε μια λύση.
Πολλοί «απατεώνες» πλανήτες που δεν έχουν γονικό αστέρι κρύβονται στο σύμπαν. Αυτοί οι ελεύθερα επιπλέοντες πλανήτες (FFPs), συμπεριλαμβανομένων ζευγών κόσμων στο μέγεθος του Δία που περιφέρονται ο ένας γύρω από τον άλλον, είναι μυστηριώδεις για τους επιστήμονες. Αλλά μια νέα μελέτη πιθανότατα αποκλείει έναν τρόπο ύπαρξης των λεγόμενων δυαδικών αντικειμένων μάζας του Δία (JuMBOs).
Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν αυτά τα αντικείμενα πριν από περισσότερα από 20 χρόνια, χρησιμοποιώντας το υπέρυθρο τηλεσκόπιο του Ηνωμένου Βασιλείου στη Χαβάη. Από τότε, οι παρατηρητές έχουν εντοπίσει και σκοντάψει πάνω σε εκατοντάδες από αυτά τα αδίστακτα αστρονομικά αντικείμενα Το μεγαλύτερο αλιεύμα πέρυσι. Αυτή η μάζα, που ανακαλύφθηκε από το ισχυρό διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, αποτελείται από περισσότερους από 500 πλανήτες που επιπλέουν ελεύθερα στον τραπεζοειδή χώρο του νεφελώματος του Ωρίωνα, ένα σημείο γέννησης αστέρων.
Αξίζει να σημειωθεί ότι 80 από αυτούς τους κόσμους κυμαίνονται μεταξύ 0,7 και 13 φορές τη μάζα τους Ζεύςσχημάτισαν ζεύγη πλανητών που περιφέρονται ο ένας γύρω από τον άλλο.
Σχετίζεται με: 35 εκπληκτικές εικόνες από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb
Αυτές οι μυστηριώδεις οντότητες έχουν Η κοινότητα της αστρονομίας ήταν μπερδεμένη. Για ένα πράγμα, το πώς σχηματίζονται τα JuMBO – και γενικότερα, τα FFP – είναι ένα μυστήριο. Μια ιδέα είναι ότι τέτοιοι πλανήτες, συζευγμένοι ή με άλλο τρόπο, σχηματίζονται όταν σύννεφα αερίου και σκόνης καταρρέουν υπό τη δική τους βαρύτητα. Αυτό είναι σαν μια μινιατούρα εκδοχή του σχηματισμού άστρων.
Μια άλλη υπόθεση είναι ότι τέτοιοι πλανήτες απομακρύνονται από τα στενά γεμάτα πλανητικά τους συστήματα από τη βαρυτική δύναμη ενός ιδιαίτερα μεγάλου σώματος, Σαν διερχόμενο αστέρι.
«Η αστρική πτήση είναι μια μέθοδος παραγωγής [FFPs]”,” Ντονγκ ΛάιΟ καθηγητής αστροφυσικής του Πανεπιστημίου Cornell και ανώτερος συγγραφέας της νέας μελέτης είπε στο Live Science μέσω email. Μάλιστα, μετά την ανακάλυψη της μετάλλαξης πέρυσι, άλλη ερευνητική ομάδα υπολογίζεται Τα JuMBO είχαν περίπου το ένα πέμπτο πιθανότητες να απομακρυνθούν από τα γονικά τους αστέρια από ένα διερχόμενο αστέρι σε σχέση με άλλα FFP.
Για να μάθουν τη διαδικασία με την οποία σχηματίζονται τεράστια αντικείμενα και άλλα επίπεδα, επίπεδα αντικείμενα, ο Lai και ο Fang Yuanyu, φοιτητής στο Πανεπιστήμιο Shanghai Jiao Tong στην Κίνα, δημιούργησαν δεκάδες χιλιάδες προσομοιώσεις ενός πλανητικού συστήματος που περιέχει ένα ζευγάρι πλανητών μάζας του Δία σε τροχιά. ένα αστέρι σαν τον ήλιο..
Σε κάθε προσομοίωση, οι ερευνητές επέτρεψαν σε ένα δεύτερο αστέρι του ίδιου μεγέθους να εισχωρήσει και υπολόγισαν το κλάσμα των προσομοιώσεων στις οποίες και οι δύο πλανήτες εκτινάχθηκαν από την τροχιά. Σε όλες τις προσομοιώσεις, ο Lie και ο Yu προσαρμόστηκαν για διάφορους παράγοντες, όπως η μάζα των πλανητών, ο σχετικός διαχωρισμός τους και η ταχύτητα του άστρου που πετάει κοντά στο μητρικό αστέρι για να δουν πώς αυτοί οι παράγοντες επηρεάζουν τον αριθμό των φορών που είναι μεγάλα αντικείμενα. εκτινάσσεται.
Διαπίστωσαν ότι ογκώδη αντικείμενα ήταν πιο πιθανό να σχηματιστούν αν οι πλανήτες αρχικά περιφέρονταν κοντά ο ένας στον άλλο ή αν η μάζα τους ήταν έως και 4 φορές μεγαλύτερη από τη μάζα του Δία. Αλλά ακόμη και στο σενάριο της υψηλότερης πιθανότητας, οι πιθανότητες να εκτιναχθούν οι διπλοί πλανήτες ταυτόχρονα ήταν ακόμα απίστευτα χαμηλές – λιγότερο από 1%.
Αντίθετα, μεμονωμένοι πλανήτες είχαν συνήθως εκατοντάδες φορές περισσότερες πιθανότητες να εκτιναχθούν κατά τη διάρκεια αστρικών πτήσεων, δημιουργώντας μοναχικά FFP. Στην πραγματικότητα, ο Lai πιστεύει ότι τέτοιοι αστρικοί επισκέπτες μπορεί να έχουν γεννήσει τα FFP του νεφελώματος του Ωρίωνα. Οι προσομοιώσεις έδειξαν επίσης ότι τα μόνα επιζώντα τροχιακά ανακινήθηκαν βίαια, με τα αρχικά κυκλικά μονοπάτια τους να εκτρέπονται σε ελλειπτικά μονοπάτια.
Τα αποτελέσματα των Lai και Yu, τα οποία δεν έχουν ακόμη αξιολογηθεί από ομοτίμους, έχουν υποβληθεί στο The Astrophysical Journal και είναι διαθέσιμα ως προεκτύπωση μέσω arXiv.
Ο Lai και ο Yu πιστεύουν ότι η έρευνά τους κάνει το μοντέλο κατάρρευσης σύννεφων μια πιο πιθανή εξήγηση για το πώς σχηματίζονται ογκώδη αντικείμενα. Ωστόσο, ο Lai βλέπει τις προσομοιώσεις ως ένα είδος πειράματος φυσικής που θα μπορούσε να βοηθήσει με μελλοντικές παρατηρήσεις με τηλεσκόπια όπως το τηλεσκόπιο. Παρατηρητήριο Vera C. RubinΤο οποίο είναι υπό κατασκευή στη Χιλή.
Για παράδειγμα, τα αποτελέσματα των προσομοιώσεών τους θα είναι χρήσιμα για την κατανόηση του τι συμβαίνει στα πλανητικά συστήματα σε πυκνά αστρικά σμήνη και για τον εντοπισμό εξωτικών πλανητικών συστημάτων όπως οι πλανήτες που έχουν συλληφθεί, είπε ο Λάι.