Paslaptingi objektai. „Už 960 šviesmečių nuo Žemės“

Neseniai teleskopas atrado pusę tuzino klajojančių planetų Persėjo molekuliniame debesyje, esančiame maždaug už 960 šviesmečių nuo Žemės. Šios planetos nesisuka aplink žvaigždes ir, atrodo, meta iššūkį mūsų žinioms apie tai, kaip formuojasi pasauliai kosmose.

Kas gi yra šie paslaptingi objektai ir kodėl jie trikdo mūsų supratimą apie planetas ir žvaigždes?

Klaidžiojančios planetos, kartais vadinamos našlaitėmis arba klajojančiomis planetomis, yra dangaus objektai, kurie laisvai juda erdvėje, nesisukdami aplink žvaigždę, kaip mūsų Žemė aplink Saulę.

Jos yra tikros klajoklės kosmose, keliaujančios vienos po didžiulę tarpžvaigždinės erdvės erdvę. Šios planetos savo mase ir sudėtimi iš esmės panašios į tokias milžiniškas planetas kaip Jupiteris.

Jameso Webbo teleskopas neseniai atrado šešias tokias planetas regione, vadinamame NGC 1333, esančiame Persėjo molekuliniame debesyje.

Šiame regione gausu dujų ir dulkių, todėl jame susidaro idealios sąlygos žvaigždėms ir planetoms formuotis. Mažiausios iš naujųjų planetų masė yra maždaug penkis kartus didesnė už Jupiterio masę, o didžiausia iš jų yra dešimt kartų masyvesnė už dujinę milžinę mūsų Saulės sistemoje.

Vieną iš šių klajojančių planetų netgi supa dujų ir dulkių diskas – reiškinys, paprastai siejamas su palydovų ar mini planetų formavimusi.

Pasitelkusi savo išskirtinį jautrumą, observatorija taip pat atskleidė keletą įdomių užuominų apie jų kilmę.

Du planetų formavimosi būdai: iš viršaus į apačią ir iš apačios į viršų

Tai ne pirmas kartas, kai Jameso Webbo teleskopas aptinka tokias planetas. 2023 m. astronomai Oriono miglotoje šviesoje aptiko apie 40 porų milžiniškų plaukiojančių planetų.

Tačiau naujausi atradimai NGC 1333 ypač intriguoja, nes rodo, kad šios planetos formuojasi kitaip nei kiti žinomi pasauliai – jos susiformuoja tiesiogiai iš tarpžvaigždinių dujų, kaip ir žvaigždės.

Tradiciškai manoma, kad planetos susiformuoja vadinamuoju „iš apačios į viršų“ procesu, kai mažos dulkių ir ledo dalelės susilieja į planetų užuomazgas, kurios vėliau tampa planetomis, kaupdamos dujas ir medžiagą protoplanetiniame diske aplink žvaigždę.

Taip susiformavo Saulės sistemos planetos, tokios kaip Žemė ir Jupiteris. Tačiau JWST aptiktos planetos susiformavo atvirkštiniu procesu, vadinamu formavimusi iš viršaus į apačią.

Užuot lėtai susiformavusios iš mažų dalelių, jos gimsta tiesiogiai iš gravitacinio dujų ir dulkių debesies kolapso, panašiai kaip žvaigždės.

Šis greitas ir masyvus procesas panašus į rudųjų nykštukių – objektų, kurie nėra nei žvaigždės, nei planetos – formavimąsi. Tai, kad NGC 1333 nėra plūduriuojančių planetų, kurių masė mažesnė nei penki Jupiteriai, taip pat rodo natūralią šio iš viršaus žemyn nuleisto formavimosi metodo ribą.

Atrodo, kad mažesnės nei ši masė masės procesas nevyksta, o tai gali paaiškinti, kodėl šie objektai nėra mažesni.

Neryški riba tarp žvaigždžių, planetų ir rudųjų nykštukių

Jameso Webbo atradimai meta iššūkį griežtiems žvaigždžių, planetų ir rudųjų nykštukių apibrėžimams.

Kad objektas būtų priskirtas prie žvaigždžių, jis turi būti pakankamai masyvus, kad jo branduolyje vyktų branduolių sintezės reakcijos, kurių metu vandenilis virstų heliu ir būtų gaminama energija. Tam mažiausios žvaigždės turi būti maždaug 93 kartus masyvesnės už Jupiterį.

Žemiau šios ribos yra rudosios nykštukės, t. y. objektai, kurie yra per daug masyvūs, kad būtų planetos, bet nepakankamai masyvūs, kad būtų žvaigždės.

Rudosios nykštukės gali trumpam sudeginti deuterį, vandenilio izotopą, bet ne tiek, kad būtų laikomos tikromis žvaigždėmis.

Taigi klajojančios planetos yra kažkur per vidurį, susiformavusios kaip žvaigždės, bet per mažos branduolių sintezei.

Dabar mokslininkai nori išsamiau ištirti šiuos objektus, kad sužinotų daugiau apie jų sudėtį ir istoriją.

Šis darbas galėtų padėti išsiaiškinti žvaigždžių ir planetų formavimosi procesus ekstremaliose aplinkose ir suteikti naujų įžvalgų apie mūsų Saulės sistemos evoliuciją.