Mysterious ’Rogue’ -objekt som upptäckts av James Webb Telescope kanske inte existerar, nya simuleringar tipsar
Mystiska ”skurkiga” par av Jupiter-storlekobjekt som upptäckts av James Webb Space Telescope (JWST) är en liten bråkdel av de som ursprungligen bildades, antyder en ny studie. Upptäckten antyder att dessa gåtfulla enheter, kallade ”Jumbos”, är ännu sällsynta än tidigare trott – och ställer tvivel om deras existens.
Jumboskort för ”Jupiter-mass binära föremål”, är par av planetliknande, Jupiter-storlekobjekt som JWST upptäckte i trapezoidregionen Orion Nebula Cluster 2023. Varje jumbo består av två gasjättar mellan 0,7 och 30 gånger Jupiters massa. Medlemmarna i en jumbo inte banar stjärnor; Istället snurrar de runt varandra på avstånd på cirka 25 till 400 astronomiska enheter, vilket gör dem fritt flytande eller ”skurk.” (En astronomisk enhet är cirka 93 miljoner miles, eller 150 miljoner kilometer, det genomsnittliga avståndet mellan jorden och solen.)
Objektens parade status och deras uppenbara brist på koppling till någon stjärna har utmanat befintliga uppfattningar om hur planeter föds. Det har inte hindrat forskare från att flyta flera idéer om Jumbo -bildning, inklusive att de bildades runt en stjärna, precis som solsystemets planeter, men var gemensamt lockas bort av en annan stjärna. En alternativ hypotes är det Jumbos är de eroderade kärnorna av embryonala stjärnorföreslår att de bildades som stjärnor.
Vissa forskare är dock skeptiska till att Jumbos till och med finns. Till exempel 2024, Kevin Luhmanen professor vid avdelningen för astronomi och astrofysik i Penn State, reanalyserad JWST -observationerna och föreslog att de påstådda paren inte är planeter trots allt. Istället föreslog han att de är avlägsna bakgrundsobjekt som hade tagits serendipitöst i JWSTs ögonblicksbilder av Orion Nebula -klustret.
I själva verket, Richard Parkeren universitetslektor i Astrophysics vid University of Sheffield i Storbritannien och huvudförfattaren till den nya studien, berättade för Live Science via e -post att det var en diskussion om Luhmans arbete som ledde till den nya studien. Under detta gruppmöte, Simon Goodwinprofessor i teoretisk astrofysik vid University of Sheffield och den nya studiens andra författare, föreslog att simuleringar skulle kunna hjälpa till att identifiera hur mottagliga Jumbos är för förstörelse. I själva verket hade ingen tidigare forskning undersökt hur länge dessa planetpar kvarstår i interstellärt utrymme. Sådana miljöer är packade med växande stjärnor som kan fragmentera duon via deras kraftfulla gravitationella drag.
Släkt: Inte ”små röda prickar” eller brusande kvasarer: James Webb Telescope avslöjar ny typ av ”dold” svart hål som aldrig sett förut
För att ta reda på hur effektivt Jumbos tolererade turbulensen i deras födelsemiljö, Parker, Goodwin och Jessica diamanten integrerad masterstudent vid University of Sheffield, skapade en datormodell av en nebula som innehöll en blandning av stjärnor och Jumbos som totalt totalt förklarade 1 500 komponenter, i ett arrangemang som troligen efterliknade Orion Nebula Clouds ursprungliga komposition, förklarade Parker.
Forskarna genererade sedan fem kopior av denna modell som skilde sig åt i olika interna parametrar, till exempel avståndet mellan medlemmar i en given planetduo och hur trångt nebulan var totalt sett. För varje modellkopia genomförde teamet 10 omgångar med n-kroppssimuleringar.
”Dessa datorsimuleringar beräknar kraften på grund av tyngdkraften på varje objekt från alla andra objekt,” sade Parker och tilllade att sådana beräkningar, som utförs upprepade gånger, kan avslöja hur olika komponenter i modellen nebula interagerar över tid.
Forskarna fann att de simulerade Jumbos var extremt flyktiga. I en tät nebula, till exempel, förstördes nästan 90% av planetparen av angränsande stjärnor inom en miljon år. Till och med i bästa fall-när det fanns färre stjärnor totalt i nebulan och Jumbos valsade i stramare banor-motsatte sig bara hälften av planetparnas störningar. Analyserna avslöjade också att ju mer allmänt separerade ett planetpar var, desto mer sannolikt skulle det störas.
Parker sa att eftersom han och hans kollegor hade gjort det tidigare hittat Att stjärnplanetssystem är mycket ömtåliga i miljöer som är full av stjärnor, han var inte särskilt förvånad över resultaten och noterade att ”[b]Emusa är att planetplanetbinärerna är mindre massiva, de har en lägre energi och är ännu mer mottagliga för förstörelse. ”
Resultaten, publicerad 2 maj i tidskriften Månadsmeddelanden från Royal Astronomical Society: Lettersvisa att de observerade Jumbos är extremt sällsynta. Men Parker sa att detta antyder samma störande möjlighet som Luhman föreslog: att de inte riktigt existerar. Det beror på att för att förklara de JWST-detekterade jumbo-numren, skulle planetparen ha varit tvungna att ha producerats i mycket större antal än för närvarande trott. Enligt Parker lägger detta resultat sannolikt till stöd till tolkningen av Jumbos som bakgrundsljud.
”Jag tror att de nästa stegen är att någon annan ska ta de ursprungliga JWST -uppgifterna och analysera dem igen,” tillade han.
