NASA spune că a putut folosi telescopul James Webb în jurul unor stele antice care provoacă modele teoretice despre modul în care se pot forma planetele. Imaginile suport care nu au putut fi confirmate până acum.
Noile imagini foarte detaliate ale Webb au fost surprinse din „Small Magellanic Cloud”, o galaxie pitică vecină cu casa noastră, Calea Lactee. Telescopul Webb a fost concentrat în mod special pe un cluster numit NGC 346, despre care NASA spune că este un bun proxy pentru „condiții similare din universul timpuriu, îndepărtat” și căruia îi lipsesc elementele mai grele care au fost în mod tradițional conectate cu formarea planetei. Webb a reușit să capteze un spectre de lumină care sugerează că discuri protoplanetare sunt încă în jurul acelor stele, contrar așteptărilor anterioare că ar fi dispărut în câteva milioane de ani.
O fotografie a lui NGC 346 cu stele cu discuri planetare antice încercuite în galben.
„Observațiile Hubble ale NGC 346 de la mijlocul anilor 2000 au dezvăluit multe stele vechi de aproximativ 20 până la 30 de milioane de ani care păreau să aibă încă discuri care formează planete”, scrie NASA. Fără dovezi mai detaliate, ideea a fost controversată. Telescopul Webb a reușit să completeze aceste detalii, sugerând că discurile din galaxiile noastre vecine au o perioadă de timp mult mai lungă pentru a colecta praful și gazul care formează baza unei noi planete.
În ceea ce privește motivul pentru care acele discuri pot persista în primul rând, NASA spune că cercetătorii au două teorii posibile. Una este că „presiunea de radiație” expulzată din stele din NGC 346 durează mai mult pentru a disipa discurile care formează planetele. Celălalt este că norul de gaz mai mare care este necesar pentru a forma o „stea asemănătoare Soarelui” într-un mediu cu mai puține elemente grele ar produce în mod natural discuri mai mari care durează mai mult să dispară. Indiferent de teorie care se dovedește corectă, noile imagini sunt o dovadă frumoasă că încă nu avem o înțelegere completă a modului în care se formează planetele.
Soarele este un dictator incandescent, dar binevoitor. De miliarde de ani, a menținut sistemul nostru stelar bine organizat prin influența gravitației sale puternice. Toate planetele se învârt în jurul lui pe aproximativ același plan și, de asemenea, se mișcă în aceeași direcție.
Chiar și așa, există ușoare anomalii în arhitectura cartierului nostru stelar care nu pot fi pe deplin explicate prin guvernarea Soarelui, susțin unii astronomi, deoarece se pare că orbitele planetelor au fost modificate la un moment dat în trecutul îndepărtat.
Acum, un nou studiu care urmează să fie revizuit de colegi sugerează că un obiect interstelar enorm de până la de cincizeci de ori masa a lui Jupiter ar fi putut fi responsabil pentru scoaterea planetelor din orbitele lor originale – arătând că poate nici Soarele nu ne poate proteja de haosul cauzat de intrușii străini.
Lucrarea se alătură altor studii care au propus zboruri interstelare pentru a explica excentricitățile de pe orbitele anumitor obiecte din sistemul solar.
Flux și reflux
Sistemul solar are o vechime de aproximativ 4,6 miliarde de ani. Astronomii cred că la aproximativ 100 de milioane de ani de la existența sa, planetele au început să se formeze pentru prima dată într-un nor plat de gaz rotativ în jurul Soarelui în curs de dezvoltare, cunoscut sub numele de disc protoplanetar. Aceasta explică de ce toate planetele sunt pe o orbită coplanară unele cu altele și se învârt în aceeași direcție.
Totuși, nu au rămas pe loc și un fenomen numit migrații planetare a fost prezentat de astronomi pentru a explica modul în care anumite planete au ajuns în locuri puțin probabile. Uranus și Neptun, de exemplu, se crede că s-au format mai aproape de Soare decât locul unde se află orbitele lor în prezent, în timp ce alte planete în curs de formare au fost ejectate în întregime din sistem.
Până acum, teoria predominantă pentru aceste perturbări a fost că ele au fost cauzate de interacțiuni gravitaționale dintre planete, care se pot împinge și trage una pe cealaltă din pozițiile lor inițiale, precum și de influența discului protoplanetar însuși, care ar putea mătura în sus. lumi și aruncați-le în altă parte.
Space Invader
Totuși, mai rămân câteva riduri. Orbitele giganților gazosi – Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun – prezintă excentricități uluitoare despre care cercetătorii susțin că nu sunt explicate satisfăcător de teoriile actuale privind migrația.
Deci, poate că nu doar mecanismele interne au cauzat configurația de astăzi, ci ceva mare care suflă prin sistemul nostru stelar. Cercetătorii au calculat că, dacă un obiect între două și 50 de ori masa lui Jupiter ar zbura în 20 de unități astronomice – adică de 20 de ori distanța dintre Soare și Pământ – din centrul sistemului solar, ar putea explica orbitele bizare pe care le vedem astăzi.
Prin simulări pe computer, cercetătorii estimează că probabilitatea ca acest lucru să se întâmple este de 1 la 100 – care sunt șanse destul de bune în acest domeniu.
Care ar fi putut fi obiectul, totuși, este o ghicire a oricui. Poate a fost un gigant de gaz necinstiți care a fost ejectat din propriul său sistem stelar, venit să facă ravagii pe al nostru. Nu ar fi poetic?
Mai multe despre spațiu: Astronom Cornell speră că James Webb va confirma viața extraterestră în 2025
Când cumpărați prin link-uri de pe articolele noastre, Future și partenerii săi de sindicat pot câștiga un comision.
Credit: ESA/Webb, NASA, CSA, Mahdi Zamani (ESA/Webb), Echipa PDRs4ALL ERS
Perechi misterioase de obiecte „necinstite”, de dimensiunea lui Jupiter, ar putea să fi apărut din stele embrionare, sugerează un nou studiu. Teoria ar putea explica unele caracteristici ale acestora Obiecte binare Jupiter-masă (JuMBOs), cum ar fi motivul pentru care membrii fiecărei perechi sunt atât de larg separați, dar sunt necesare mai multe date pentru a confirma ideea.
The Telescopul spațial James Webb am observat aceste JuMBO-uri în zona trapezoidală a Nebuloasei Orion. Fiecare pereche JuMBO cuprinde doi giganți gazosi, fiecare între 0,7 și 30 de ori masa lui Jupiter. Acești planete partenere „necinstiți” au fost găsiți orbitând unul pe celălalt – dar nu o stea părinte – la o distanță de aproximativ 25 până la 400 de unități astronomice, sau de 25 până la 400 de ori distanța medie dintre Pământ și Soare.
Astronomii au propus mai multe idei despre modul în care se formează aceste duouri misterioase. O singură teorie este că au fost aruncați simultan din sistemele lor de acasă de o stea care trecea, deși unii oameni de stiinta cred că acest lucru este foarte puțin probabil. Altul idee este că JuMBO-urile au apărut în jurul unei stele, dar gravitația lor le trage unul spre celălalt și ies din orbită în timpul întâlnirilor apropiate.
Cu toate acestea, toate aceste teorii presupun că JuMBO-urile provin din planete care s-au format deja. În schimb, noul studiu propune o idee radical diferită: că JuMBO-urile Nebuloasei Orion nu sunt perechi preexistente de planete, ci mai degrabă inimile stelelor embrionare.
O stea se formează dintr-un nor masiv și dens de gaz și praf numit nucleu pre-stelar. Pe măsură ce un nucleu crește, acesta se prăbușește sub propria greutate, formând o stea bebelușă numită protostea; dacă miezul se fragmentează, ar putea forma stele gemene sau chiar triplete.
Înrudit: Telescopul spațial James Webb și-a doborât propriul record pentru a găsi cele mai vechi galaxii care au existat vreodată
Dar astfel de pepiniere nu sunt locuri senine. Ele ar putea fi înconjurate de stele masive – la fel cum este Nebuloasa Orion – care produc radiații incredibil de înalte. În urmă cu douăzeci de ani, astronomii Anthony Whitworth și Hans Zinnecker au demonstrat teoretic că acești fotoni puternici ar putea lovi nucleele prestelare, dezbrăcând straturile lor exterioare. Aproape în același timp, o undă de compresie ar împinge centrul nucleului, compactându-l într-un obiect de masă mai mică. Rezultatul a fost că steaua însăși s-a transformat într-o planetă sau într-o pitică brunăcare uneori este numită „stea eșuată” deoarece nu este suficient de masivă pentru a fuziona hidrogenul cu heliu.
Autorii noului studiu știau despre studiul lui Whitworth și Zinnecker și s-au întrebat dacă același mecanism ar putea crea și JuMBO-uri. Ei „au observat că JuMBO-urile[‘] separarile erau asemanatoare cu cele ale sisteme binare stelare cu două stele de masă similară sau mai mare cu cea a Soarelui”, Richard Parkerlector superior în astrofizică la Universitatea din Sheffield din Marea Britanie și autor principal al noului studiu, a declarat pentru Live Science într-un e-mail.
Acest lucru îi face să se deosebească de majoritatea gemenilor pitici maro din alte părți ale Calei Lactee, care sunt despărțiți doar de câteva distanțe Pământ-soare, a spus Parker, așa că trebuie implicat un mecanism diferit. „Am presupus că nucleul se fragmenta deja pentru a produce un binar stelar, dar apoi radiația de la stea masivă a îndepărtat o mare parte din masă”, a adăugat el.
Pentru a testa această idee, Parker și Jessica Diamond, un student absolvent la Universitatea din Sheffield și autorul principal al studiului, au apelat la teorie. În primul rând, au creat o grămadă de nuclee virtuale prestelare, fiecare cu o masă în intervalul observat în natură. Ei au presupus, de asemenea, că miezul se va împărți în două și au ales o valoare pentru distanța dintre frați – din nou, din valorile observate între perechile de stele. Apoi, au aplicat calculele lui Whitworth și Zinnecker la nucleele virtuale. Acest lucru le-a lovit în esență cu radiații de înaltă energie de la o stea masivă din apropiere, a erodat mantia nucleului și i-a comprimat centrul.
POVEȘTI LEGATE
—Obiectele „necinstite” care distrug fizica observate de telescopul James Webb emit semnale radio pe care oamenii de știință nu le pot explica
— Sute de planete misterioase „necinstite” descoperite de telescopul James Webb ar putea avea în sfârșit o explicație
— Telescopul James Webb dezvăluie că o stea studiată de mult timp este de fapt „gemeni” – și fac crize de furie identice
Diamond și Parker au descoperit că obiectele pereche rezultate aveau mase și distanțe de separare foarte asemănătoare cu cele ale JuMBO-urilor. Descoperirile sugerează că, cu un impuls puternic de radiație de la stelele vecine, stelele binare în curs de dezvoltare ar putea deveni perechi de planete necinstite, oferind o explicație pentru modul în care s-au format perechile JuMBO. Rezultatele lor studiu au fost publicate pe 5 noiembrie în The Astrophysical Journal.
Mai multe date, cum ar fi dovezi ale JuMBO-urilor în alte complexe de formare de stele cu stele masive, ar ajuta la confirmarea ipotezei, a spus Parker. În opinia sa, un exemplu de astfel de loc este asociația Scorpius-Centaurus, un conglomerat de mii de stele care alcătuiesc părți ale constelațiilor Scorpius și Centaurus.
În orice caz, Parker nu exclude formarea JuMBO prin alte rute. „Întotdeauna îmi este greu să mă gândesc că există o singură modalitate de a forma obiecte ca acestea”, a spus Parker. „Știm atât de puține despre ele încât este posibil să se formeze dintr-o varietate de moduri.”
