JuMBO-ontdekking: Nieuw Webb-beeld onthult mysterieuze planeetachtige objecten in de Orionnevel

Opmerking van de uitgever: Meld u aan voor de wetenschapsnieuwsbrief Wonder Theory van CNN. Verken het universum met nieuws over fascinerende ontdekkingen, wetenschappelijke vooruitgang en meer.

CNN
—

Nieuwe opnamen gemaakt door de James Webb Space Telescope hebben verbluffende paren planeetachtige objecten in de Orionnevel onthuld die nog nooit eerder waren ontdekt.

De Orionnevel, een gloeiende wolk van stof en gas, is een van de helderste nevels aan de nachtelijke hemel en is herkenbaar als een zwaard in het sterrenbeeld Orion. Deze nevel bevindt zich op een afstand van 1300 lichtjaar van de aarde en biedt astronomen al lang een schat aan hemellichamen om te bestuderen, waaronder planeetvormende schijven rond jonge sterren en hemellichamen. Bruine dwergenOf objecten met een massa die tussen de massa van planeten en sterren ligt.

Astronomen gebruikten een nabij-infrarood webcam, NIRCam genaamd, om het mozaïek van korte en lange golflengten van licht in de Orionnevel vast te leggen, en onthulden… Ongekende details En onverwachte ontdekkingen.

Toen astronomen Samuel J. Pearson en Mark J. McCaughrian het kortegolfbeeld van de Orionnevel bestudeerden, zoomden ze in op de Trapeziumcluster, een jong stervormingsgebied van ongeveer een miljoen jaar oud, tot de rand gevuld met duizenden sterren. . Nieuwe sterren. Naast sterren hebben wetenschappers ook bruine dwergen waargenomen, die te klein zijn om kernfusie in hun kernen op gang te brengen en zo sterren te worden. Bruine dwergen hebben een massa van minder dan 7% van de massa van de zon.

Tijdens hun zoektocht naar andere geïsoleerde objecten met een lage massa vonden astronomen iets dat ze nog nooit eerder hadden gezien: paren planeetachtige objecten tussen 0,6 en 13 keer de massa van Jupiter, die enkele fundamentele astronomische theorieën lijken uit te dagen.

Wetenschappers noemden ze Jupiter Mass Binary Objects, of JuMBO’s.

‘Hoewel sommige massiever zijn dan Jupiter, zullen ze ongeveer even groot zijn en iets groter’, zegt Persson, ESA-onderzoeker bij het European Space Research and Technology Centre in Nederland.

Astronomen hebben 40 paar massieve objecten en twee drievoudige systemen gevonden, allemaal in brede banen om elkaar heen. Hoewel ze in paren voorkomen, bedraagt ​​de afstand tussen de objecten gewoonlijk ongeveer 200 astronomische eenheden, oftewel 200 keer de afstand tussen de aarde en de zon. Het kan 20.000 tot 80.000 jaar duren voordat objecten hun baan om elkaar heen hebben voltooid.

Voorwerpen’ Temperaturen variëren van 1.000 graden Fahrenheit (537 graden Celsius) tot 2.300 graden Fahrenheit (1.260 graden Celsius), zei Pearson. Gasvormige objecten zijn astronomisch gezien jong, ongeveer een miljoen jaar oud. Ter vergelijking: ons zonnestelsel is 4,57 miljard jaar oud.

“We zijn halverwege het leven van de zon, dus deze objecten in Orion zijn baby’s van drie dagen oud.” zei Macogrian, senior adviseur voor wetenschap en onderzoek bij de European Space Agency. “Ze zijn nog steeds behoorlijk lichtgevend en warm, omdat de energie die ze hadden toen ze werden gemaakt, ze nog steeds laat gloeien, en dat is hoe we deze dingen in de eerste plaats kunnen zien.”

McCaughrian en Pearson schreven twee artikelen op basis van hun ontdekkingen in de Orionnevel met behulp van de Webb-telescoop. Het waren studies Voor publicatie ingediend bij wetenschappelijke tijdschriftenVoorlopige resultaten zijn beschikbaar op een website genaamd Preprint arXiv. Maar er blijven veel vragen over de megafauna, inclusief hoe ze in de eerste plaats verschenen.

Sterren ontstaan ​​uit gigantische wolken van gas en stof die instorten onder zwaartekracht. Dit proces gaat door terwijl schijven van gas en stof rond de sterren cirkelen, waardoor planeten ontstaan. Maar er zijn geen bestaande theorieën die verklaren hoe massieve objecten ontstaan, of waarom ze in de Orionnevel worden gevonden, zei Macogrian.

Sommigen beschouwen JuMBO’s bijvoorbeeld als zodanig SchurkenplanetenOf objecten met planetaire massa die vrij door de ruimte bewegen zonder in een baan om sterren te draaien. Maar veel schurkenplaneten beginnen rond sterren te draaien voordat ze worden uitgeworpen, en het zou moeilijk zijn uit te leggen hoe paren ervan tegelijkertijd kunnen worden uitgeworpen terwijl ze door de zwaartekracht met elkaar verbonden blijven.

“Wetenschappers werken al tientallen jaren aan theorieën en modellen over de vorming van sterren en planeten, maar geen van hen heeft ooit voorspeld dat we paren objecten met extreem lage massa zouden aantreffen die alleen in de ruimte zweven – en we zien er veel van,” zei Pearson. . “Het belangrijkste dat we hieruit leren is dat er iets fundamenteel mis is met ons begrip van planetaire vorming, of stervorming, of beide.”

De Orionnevel is een favoriet observatiedoel voor astronomen, en naarmate telescopen groter en geavanceerder worden, worden er meer objecten in de nevel gedetecteerd, zei McCaughrian.

“Ook al zijn de dingen waar we naar kijken heel zwak, ze zijn helderder in het infrarood, dus (het) “Waar je de beste kans hebt om ze te spotten”, zei Pearson via e-mail. “De James Webb-ruimtetelescoop is de krachtigste infraroodtelescoop die ooit is gebouwd, en deze waarnemingen zouden met geen enkele andere telescoop mogelijk zijn.”

Waarnemingen van de nevel gepland voor begin 2024 zouden meer kennis kunnen opleveren over de atmosferische samenstellingen van massieve objecten, zei Pearson. De onderzoekers willen ook meer details over de objecten onthullen, inclusief nauwkeurige metingen van hun massa.

Ondertussen zou ander onderzoek dat zich richt op verschillende stervormingsgebieden kunnen uitwijzen of er elders buiten de Orionnevel massieve, massieve objecten bestaan.

“De belangrijkste vraag is: ‘Wat?! Waar komt dat vandaan?'” zei Pearson. “Het is zo onverwacht dat er veel toekomstige observaties en modellen nodig zullen zijn om dit te verklaren.”