«Джеймс Уэбб» открыл шесть планет-сирот, которые раскрыли тайны рождения звезд

Телескоп им. Джеймса Уэбба обнаружил шесть вероятных планет-сирот — объектов с массой, сопоставимой с планетарной, но летающих без материнских звезд. Открытие показывает: те же процессы, что порождают звезды, могут играть важную роль в формировании небесных тел, лишь немного превышающих массу Юпитера, сообщает Университет Джона Хопкинса (США). Научная статья вышла в препринте и принята в Astronomical Journal.

«Мы исследуем начало процесса формирования звезд. Если у вас есть объект, похожий на молодой Юпитер, возможно ли, что в определенных условиях он мог бы стать звездой?», — говорит ведущий автор Адам Лангефельд, астрофизик из Университета Джонса Хопкинса.

Открытия сделаны в рамках исследования молодой туманности NGC1333. Эта «звездная колыбель» находится на расстоянии около тысячи световых лет от нас в созвездии Персея.

Обнаруженные объекты — это газовые гиганты с массой в 5-10 раз больше, чем у Юпитера. Это, вероятно, самые маломассивные коричневые карлики — объекты, представляющие собой что-то среднее между звездами и планетами. Их порождает тот же процесс, что и звезды, но собравшейся в сгусток массы недостаточно, чтобы началась термоядерная реакция. В коричневых карликах не зажигается водородный синтез, и они со временем угасают.

«Оказалось, что самые маленькие коричневые карлики, которые формируются как звезды, имеют такую же массу, как у гигантских экзопланет, вращающихся возле звезд», — говорит Рэй Джаявардхана, астрофизик, руководитель исследования.

Самый интересный из обнаруженных объектов — самый же легкий, в пять масс Юпитера (около 1600 земных). Наличие пылевого диска вокруг него говорит о том, что он почти наверняка сформировался как звезда: космическая пыль обычно вращается вокруг центрального сгустка на ранних стадиях появления звезды. Именно в таких дисках из пыли рождаются обычные планеты, вроде тех, что есть в Солнечной системе. Получается, что даже у таких крошечных по звездным меркам объектов, «недозвезд», теоретически могут получиться собственные планеты.

«Это может быть своеобразным инкубатором миниатюрной планетной системы, гораздо меньшей по масштабу, чем наша Солнечная система»,— сказал один из авторов исследования Александр Шольц, астрофизик из Университета Сент-Эндрюс.

Таким образом, выходит, что блуждающие планеты могут возникать двумя путями. Во-первых, в молекулярных облаках, областях звездообразования: из сгустков, недостаточных по массе для ядерного синтеза, который создает звезды. Во-вторых, рождаться, как все другие планеты из пылевого диска у молодой звезды. Потом такие планеты-сироты отбрасываются от материнской свезды в результате гравитационных взаимодействий с другими небесными телами в пылу рождения звездных систем и скоплений. Недавно открытые свободно перемещающиеся по космосу объекты размывают классификацию небесных тел, так как их массы совпадают с массами планет-газовых гигантов.

Однако наблюдения телескопа не обнаружили объектов с массой меньше пяти масс Юпитера, несмотря достаточную чувствительность. Это является сильным доказательством, что планеты-сироты легче этого порога, скорее всего, были выброшены из своих систем.