JWST發(fā)現(xiàn)神秘潛伏在獵戶座中的無星類行星物體

JWST對(duì)獵戶座星云恒星形成中心的觀測給了我們一些我們以前從未見過的東西。

在那里，在梯形星團(tuán)中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了數(shù)十個(gè)類似行星的物體，其質(zhì)量大致相當(dāng)于木星不受任何恒星的束縛，以引力束縛成對(duì)在銀河系中漂流，就像這是一件完全正常的事情一樣。

但事實(shí)并非如此。沒有已知的形成機(jī)制可以導(dǎo)致這些雙質(zhì)量 - 更不用說其中的42個(gè)了。

然而，隨著我們在銀河系中發(fā)現(xiàn)越來越多的外星世界，越來越清楚的是我們的理解的行星的誕生有一些嚴(yán)重的漏洞.因此，這些物體是什么，以及它們來自哪里，可以幫助我們更多地了解恒星和行星是如何形成的。

歐洲航天局的天文學(xué)家塞繆爾·皮爾森·馬克·麥考恩（Samuel Pearson Mark McCaughrean）將它們命名為木星質(zhì)量雙星物體（JuMBOs），以及在預(yù)印本論文中描述了它們已提交給自然界.

人們認(rèn)為，這樣的恒星形成環(huán)境可能被謎語我們稱之為流氓系外行星 - 那些已經(jīng)脫離恒星的系外行星。這是因?yàn)槿绱硕嗟暮阈潜舜丝拷?，?huì)破壞彼此的嬰兒行星系統(tǒng)。模擬表明流氓系外行星可能非常普遍.

此外，獵戶座中自由漂浮的行星質(zhì)量物體的存在并不奇怪。天文學(xué)家一直檢測它們數(shù)十年，質(zhì)量約為木星的三倍。

但對(duì)于比獵戶座更小的物體，檢測是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。獵戶座的背景非常明亮;行星質(zhì)量的小物體相對(duì)較冷，它們的大部分光都在熱紅外中發(fā)射。

然而，是智威湯遜大放異彩的地方.強(qiáng)大的太空望遠(yuǎn)鏡旨在探測紅外光，為我們提供了有史以來對(duì)獵戶座最詳細(xì)的觀測。

所以皮爾森和麥考瑞恩去尋找小東西。但他們的發(fā)現(xiàn)出乎意料。

“我們正在尋找這些非常小的物體，我們找到了它們。我們發(fā)現(xiàn)它們只有木星質(zhì)量，甚至半個(gè)木星質(zhì)量，自由漂浮，不附著在恒星上，“McCaughrean告訴漢娜·德夫林《衛(wèi)報(bào)》.

“物理學(xué)說你甚至不能把物體制造得那么小。我們想看看，我們能打破物理學(xué)嗎？我認(rèn)為我們有，這很好。

JuMBO大約有一百萬年的歷史，溫度徘徊在1000開爾文（約700攝氏度）左右，軌道間隔在地球和太陽之間距離的25到390倍之間。 對(duì)它們發(fā)出的微弱光的分析揭示了水蒸氣，一氧化碳和甲烷的暗示。到目前為止，對(duì)于嬰兒氣態(tài)巨行星來說很正常。

JuMBO的問題在于它們分為兩部分。一個(gè)孤獨(dú)的流氓系外行星做自己的事情是一回事。但是兩個(gè)受引力束縛的行星質(zhì)量物體真的很難解釋。

你看，當(dāng)分子云中的一團(tuán)物質(zhì)在重力作用下坍縮時(shí)，就會(huì)形成恒星。當(dāng)它們旋轉(zhuǎn)時(shí)，它們從周圍的云中吸收更多的物質(zhì)，形成一個(gè)進(jìn)入恒星的圓盤。在這個(gè)過程中，圓盤可能會(huì)破裂，導(dǎo)致形成第二顆恒星;因此，雙星誕生了.

但是通過這種云坍塌形成場景形成的物體的理論質(zhì)量下限約為三個(gè)木星質(zhì)量。像行星這樣的較小物體在恒星周圍的物質(zhì)盤中形成。

模擬表明這些嬰兒行星可以很容易被踢出他們的系統(tǒng)，無論是通過行星-行星還是恒星-恒星的相互作用。但是涉及這種彈射的機(jī)制不利于成對(duì)的行星保持在一起。

孤獨(dú)的、被拋出的行星可能會(huì)找到彼此并受到引力束縛，但我們希望這種情況非常罕見。正如Pearson和McCaughrean在論文中列出的那樣，發(fā)現(xiàn)其中的42對(duì)表明我們?nèi)鄙僖恍┗镜臇|西。

“如何同時(shí)噴射成對(duì)的年輕行星并保持束縛，盡管在相對(duì)較寬的間隔下很弱，仍然不清楚，”研究人員在他們的論文中寫道.

“合奏行星質(zhì)量物體我們在梯形星團(tuán)中看到的JuMBO可能來自這兩種“經(jīng)典”場景的混合，即使兩者都有重要的警告，或者可能需要一種新的，相當(dāng)獨(dú)立的形成機(jī)制，例如無星盤的碎片，是必需的。

描述JuMBO的研究可在預(yù)印本服務(wù)器上找到arXiv.org.

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