Novorođene zvezde okružene su diskovima gasa i prašine unutar kojih se rađaju planete, poznatim kao protoplanetarni diskovi. U maglini Orion, najsjajnije i najmasivnije zvezde emituju intenzivno ultraljubičasto zračenje koje osvetljava protoplanetarne diskove, omogućavajući im da se fotografišu sa neobičnim detaljima. Upečatljive slike ovih UV osvetljenih protoplanetarnih diskova, nazvanih proplidi, bile su jedno od prvih velikih otkrića NASA-inog svemirskog teleskopa Hubble pre nekoliko decenija.
Nova studija međunarodnog tima istraživača, uključujući astronoma Penn State, koristila je NASA-in svemirski teleskop Džejms Veb da otkrije da neki od proplida koje je Habl prvobitno otkrio okružuju smeđe patuljke, koji su objekti nalik zvezdama koji su premali i hladni da bi podvrgnuti fuziji vodonika. Novi rezultati od Veba će pomoći astronomima da bolje razumeju kako se formiraju smeđi patuljci, njihov odnos sa zvezdama i planetama i da li možda imaju svoje planete.
„Zvezde se rađaju u masivnim oblacima gasa i prašine u svemiru koji mogu imati prečnik svetlosnih godina, koji se zovu magline“, rekao je Kevin Luman, profesor astronomije i astrofizike na Eberli koledžu nauke u Penn Stejtu i vođa istraživanja. tim. „Decenijama su astronomi sumnjali da se ubrzo nakon što se zvezda spoji u maglinu, planete rađaju unutar diska gasa i prašine koji okružuje novorođenu zvezdu, poznatog kao protoplanetarni disk.
Ubrzo nakon lansiranja 1990. godine, svemirski teleskop Habl otkrio je neke od najjasnijih direktnih fotografija protoplanetarnih diskova kroz posmatranje Orionove magline. Maglina Orion sadrži oko 2.000 novorođenih zvezda i jedna je od najbližih maglina koje stvaraju zvezde našem Sunčevom sistemu, udaljena 1.300 svetlosnih godina.
„Neki objekti rođeni u maglinama poput Oriona imaju mase koje su suviše male da bi se podvrgle fuziji vodonika, tako da su hladni i slabi i ne mogu se kvalifikovati kao punopravne zvezde“, rekla je Katarina Alves de Oliveira, šef odeljenja za nauku. Odeljenje za razvoj operacija u Evropskoj svemirskoj agenciji i vođa istraživačkog tima. „Ova tela nalik zvezdama koja nemaju fuziju poznata su kao smeđi patuljci. Pitanje je, da li možemo da pronađemo proplide oko bilo kog od smeđih patuljaka u Orionu?“
Ubrzo nakon što su smeđi patuljci otkriveni sredinom 1990-ih, astronomi su počeli da se pitaju da li bi mogli da sadrže i protoplanetarne diskove. Činilo se da su neki od proplida koje je Habl otkrio 1990-ih okruživali objekte dovoljno blede da budu smeđi patuljci, ali su im nedostajala merenja potrebna da se potvrdi da imaju hladne temperature kao smeđi patuljci. Za takva merenja bio je potreban osetljiviji infracrveni teleskop.
Lansiran u decembru 2021. godine, NASA-in svemirski teleskop Džejms Veb je najmoćniji infracrveni teleskop do sada, što ga čini savršeno pogodnim za merenje temperature slabih objekata u Orionovoj maglini koji bi mogli biti smeđi patuljci, uključujući najslabije predmete koje je Habl fotografisao 30 godina. pre.
Tim astronoma je izvršio merenja infracrvene spektroskopije na malom uzorku kandidata za smeđe patuljke u Orionu koristeći Vebov skoro infracrveni spektrograf. Ovi podaci su potvrdili da je 20 objekata dovoljno hladno da budu smeđi patuljci, od kojih najmanji može imati masu od samo 0,5% Zemljinog Sunca, ili pet masa Jupitera.
Dva dodatna objekta su blizu minimalne mase za fuziju — 7,5% sunčeve mase — tako da je nejasno da li su male zvezde ili veliki smeđi patuljci. Uzorak novih smeđih patuljaka uključuje dva bleda prolida koje je Habl otkrio 1990-ih, što ih čini dva od najhladnijih i najmanje masivnih patuljaka pronađenih do sada.
„Nova Vebova zapažanja samo su zagrebala površinu u smislu smeđih patuljaka u Orionu“, rekao je Luhman. „Maglina sadrži nekoliko stotina bledih objekata koji bi mogli biti smeđi patuljci, koji su zreli za spektroskopiju sa Vebom. Buduća posmatranja Oriona sa Vebom bi potencijalno mogla pronaći mnogo više primera proplida oko smeđih patuljaka i odrediti najmanju masu na kojoj postoje smeđi patuljci Ove informacije će nam pomoći da popunimo praznine u našem znanju o tome kako nastaju smeđi patuljci i njihovom odnosu prema zvezdama i planetama.“
