Джеймс Уэбб обнаружил планеты-изгои, формирующиеся подобно звездам

В прошлом существовало четкое разграничение между звездами и планетами, но разделение стало размытым, поскольку сегодня телескопы стали достаточно мощными, чтобы обнаружить очень слабые объекты в космосе.

Новое наблюдение молекулярного облака Персея с помощью космического телескопа Джеймс Уэбб выявило присутствие шести планет-изгоев. Одна из них, как полагают, является самым легким объектом, способным сформировать протопланетный диск, что поднимает вопросы о пределах процессов звездообразования.

Молекулярное облако Персея, или, точнее, его часть под названием NGC1333, является типичным регионом звездообразования с тысячами солнечных масс газа, которые в конечном итоге объединятся в новые звезды.

На расстоянии около 1000 световых лет эта туманность является идеальной целью для Джеймса Уэбба, который может видеть гораздо более слабые объекты, чем Хаббл, когда он исследовал регион Персея. Новое изображение, опубликованное на этой неделе Европейским космическим агентством, показывает NGC1333 в потрясающих деталях.

Ученые использовали спектрометр NIRISS Уэбба для анализа инфракрасного света от NGC1333, изучая 19 известных коричневых карликов в дополнение к другим объектам. Коричневые карлики иногда называют неудавшимися звездами, потому что у них недостаточно массы для начала ядерного синтеза.

Несколько самых слабых объектов, видимых на изображении выше, являются коричневыми карликами. Планеты-изгои еще меньше, что делает их невидимыми для любого современного инструмента, кроме Уэбба.

В облаках NGC1333 исследователи под руководством астрофизика Рэя Джаявардханы из Университета Джонса Хопкинса идентифицировали шесть планет-изгоев. При наблюдении по отдельности они выглядели бы как любые другие крупные газовые гиганты с массой от пяти до пятнадцати масс Юпитера — астрономы обнаружили множество стандартных экзопланет, подобных им.

Однако эти миры, по-видимому, образовались внутри молекулярного облака в ходе того же процесса, который создает звезды. Команда ученых назвала их свободно плавающими объектами планетарной массы (FFPMO).

Планеты-изгои были идентифицированы и раньше, но общепринятое мнение гласит, что они стали «изгоями» после того, как были выброшены из своих солнечных систем. И это, вероятно, действительно происходит — у астрономов есть веские доказательства того, что планеты могут мигрировать на другие орбиты, иногда нарушая орбиты других объектов. Новые данные Уэбба показывают, что в молекулярном облаке Персея может быть активен второй путь.

«Наши наблюдения подтверждают, что природа создает объекты планетарной массы по крайней мере двумя различными способами — путем сжатия облака газа и пыли, как это происходит при формировании звезд, и в виде дисков газа и пыли вокруг молодых звезд, как это произошло с Юпитером в нашей солнечной системе», — говорят исследователи.

Самый интересный из FFPMO также является самым маленьким, его масса примерно в пять раз больше массы Юпитера. Это далеко не звезда или коричневый карлик, но этот объект, похоже, имеет пылевой диск, похожий на протопланетный диск, который образуется вокруг молодых звезд. В солнечной системе этот материал в конечном итоге коллапсирует в новые планеты, но что может произвести этот диск пока непонятно.

Классифицировать эти новые объекты будет сложно, поскольку их масса перекрывает установленные диапазоны для коричневых карликов и газовых гигантов. Исследователям было предоставлено дополнительное время на телескопе Джеймс Уэбб для проведения дополнительных наблюдений в надежде найти больше доказательств существования дисков вокруг планет-изгоев, которые могли бы образовывать то, что по сути является миниатюрными солнечными системами.