Svemirski teleskop Džejms Veb uočio je šest verovatnih odmetnutih svetova — objekata sa planetarnim masama, ali nevezanih za gravitaciju bilo koje zvezde — uključujući najlakši ikada identifikovan sa prašnjavim diskom oko njega.
Neuhvatljivi objekti nude nove dokaze da isti kosmički procesi koji rađaju zvezde mogu takođe igrati zajedničku ulogu u stvaranju objekata samo malo većih od Jupitera.
„Ispitiramo same granice procesa formiranja zvezda“, rekao je glavni autor Adam Langeveld, astrofizičar sa Univerziteta Džons Hopkins. „Ako imate objekat koji izgleda kao mladi Jupiter, da li je moguće da je mogao da postane zvezda pod pravim uslovima? Ovo je važan kontekst za razumevanje formiranja zvezda i planeta.“
Nalazi dolaze iz Vebovog najdubljeg istraživanja mlade magline NGC1333, jata koje stvara zvezde udaljeno oko hiljadu svetlosnih godina u sazvežđu Persej. Nova slika iz istraživanja koje je danas objavila Evropska svemirska agencija prikazuje NGC1333 kako sija dramatičnim prikazima međuzvezdane prašine i oblaka. Rad sa detaljima o nalazima istraživanja prihvaćen je za objavljivanje u The Astronomical Journal.
Vebovi podaci sugerišu da su otkriveni svetovi gasoviti giganti 5-10 puta masivniji od Jupitera. To znači da su oni među objektima sa najmanjom masom ikada pronađenim koji su izrasli iz procesa koji bi generalno proizvodio zvezde i smeđe patuljke, objekte koji se nalaze na granici između zvezda i planeta koji nikada ne zapale fuziju vodonika i blede tokom vremena.
„Koristili smo Vebovu neviđenu osetljivost na infracrvenim talasnim dužinama da bismo tražili najslabije članove mladog zvezdanog jata, tražeći da se pozabavimo fundamentalnim pitanjem u astronomiji: koliko svetlosti objekat može da se formira kao zvezda?“ rekao je prorektor Džons Hopkins Rej Džejavardhana, astrofizičar i stariji autor studije. „Ispostavilo se da se najmanji slobodno lebdeći objekti koji se formiraju poput zvezda preklapaju u masi sa džinovskim egzoplanetama koje kruže oko obližnjih zvezda.
Opservacije teleskopa nisu otkrile objekte niže od pet masa Jupitera uprkos tome što su posedovali dovoljnu osetljivost da otkriju takva tela. To je jak pokazatelj da će svi zvezdani objekti lakši od ovog praga verovatnije formirati na način na koji to čine planete, zaključili su autori.
„Naša zapažanja potvrđuju da priroda proizvodi planetarne mase na najmanje dva različita načina – od kontrakcije oblaka gasa i prašine, na način na koji se formiraju zvezde, i u diskovima gasa i prašine oko mladih zvezda, kao Jupiter u našoj solarnoj sistem jeste“, rekao je Jaiavardhana.
Najintrigantniji od objekata bez zvezda je i najlakši, koji ima procenjenu masu od pet Jupitera (oko 1.600 Zemlja). Prisustvo prašnjavog diska znači da je objekat skoro sigurno formiran poput zvezde, jer se svemirska prašina uglavnom okreće oko centralnog objekta u ranim fazama formiranja zvezda, rekao je Langeveld, postdoktorski istraživač u grupi Džajavardhane.
Diskovi su takođe preduslov za formiranje planeta, što sugeriše da zapažanja takođe mogu imati važne implikacije za potencijalne „mini“ planete.
„Ti sićušni objekti sa masama uporedivim sa džinovskim planetama mogu i sami da formiraju svoje planete“, rekao je koautor Aleks Šolc, astrofizičar sa Univerziteta Sent Endruz. „Ovo bi moglo biti rasadnik minijaturnog planetarnog sistema, u razmeri mnogo manjoj od našeg solarnog sistema.
Koristeći NIRISS instrument na Vebu, astronomi su izmerili profil (ili spektar) infracrvene svetlosti svakog objekta u posmatranom delu zvezdanog jata i ponovo analizirali 19 poznatih smeđih patuljaka. Takođe su otkrili novog smeđeg patuljka sa saputnikom planetarne mase, što je retko otkriće koje dovodi u pitanje teorije o tome kako se binarni sistemi formiraju.
„Verovatno je da se takav par formirao na način na koji to čine binarni zvezdani sistemi, od fragmentacije oblaka dok se skupljao“, rekao je Jaiavardhana. „Različitost sistema koje je priroda proizvela je izuzetna i gura nas da usavršimo naše modele formiranja zvezda i planeta.“
Odmetnički svetovi možda potiču od kolapsirajućih molekularnih oblaka kojima nedostaje masa za nuklearnu fuziju koja pokreće zvezde. Takođe se mogu formirati kada se gas i prašina u diskovima oko zvezda spoje u kugle slične planetama koje se na kraju izbace iz njihovih zvezdanih sistema, verovatno zbog gravitacionih interakcija sa drugim telima.
Ovi slobodno lebdeći objekti zamagljuju klasifikaciju nebeskih tela jer se njihove mase preklapaju sa gasovitim divovima i smeđim patuljcima. Iako se takvi objekti smatraju retkim u galaksiji Mlečni put, novi Vebovi podaci pokazuju da oni čine oko 10% nebeskih tela u ciljanom zvezdanom jatu.
U narednim mesecima, tim će proučavati više atmosfere slabih objekata i upoređivati ih sa težim smeđim patuljcima i planetama gasnih džinova. Takođe su dobili vreme na Veb teleskopu da proučavaju slične objekte sa prašnjavim diskovima kako bi istražili mogućnost formiranja mini planetarnih sistema koji liče na Jupiterove i Saturnove brojne mesece.
