JWST發現神秘潛伏在獵戶座中的無星類行星物體

JWST對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，在梯形星團中，科學家們發現了數十個類似行星的物體，其質量大致相當于木星不受任何恒星的束縛，以引力束縛成對在銀河系中漂流，就像這是一件完全正常的事情一樣。

但事實并非如此。沒有已知的形成機制可以導致這些雙質量 - 更不用說其中的42個了。

然而，隨著我們在銀河系中發現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量雙星物體（JuMBOs），以及在預印本論文中描述了它們已提交給自然界.

人們認為，這樣的恒星形成環境可能被謎語我們稱之為流氓系外行星 - 那些已經脫離恒星的系外行星。這是因為如此多的恒星彼此靠近，會破壞彼此的嬰兒行星系統。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量物體的存在并不奇怪。天文學家一直檢測它們數十年，質量約為木星的三倍。

但對于比獵戶座更小的物體，檢測是一個巨大的挑戰。獵戶座的背景非常明亮;行星質量的小物體相對較冷，它們的大部分光都在熱紅外中發射。

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

所以皮爾森和麥考瑞恩去尋找小東西。但他們的發現出乎意料。

“我們正在尋找這些非常小的物體，我們找到了它們。我們發現它們只有木星質量，甚至半個木星質量，自由漂浮，不附著在恒星上，“McCaughrean告訴漢娜·德夫林《衛報》.

“物理學說你甚至不能把物體制造得那么小。我們想看看，我們能打破物理學嗎？我認為我們有，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。 對它們發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，對于嬰兒氣態巨行星來說很正常。

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

你看，當分子云中的一團物質在重力作用下坍縮時，就會形成恒星。當它們旋轉時，它們從周圍的云中吸收更多的物質，形成一個進入恒星的圓盤。在這個過程中，圓盤可能會破裂，導致形成第二顆恒星;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量下限約為三個木星質量。像行星這樣的較小物體在恒星周圍的物質盤中形成。

模擬表明這些嬰兒行星可以很容易被踢出他們的系統，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制不利于成對的行星保持在一起。

孤獨的、被拋出的行星可能會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，發現其中的42對表明我們缺少一些基本的東西。

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

“合奏行星質量物體我們在梯形星團中看到的JuMBO可能來自這兩種“經典”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，相當獨立的形成機制，例如無星盤的碎片，是必需的。

描述JuMBO的研究可在預印本服務器上找到arXiv.org.

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