JWST發(fā)現(xiàn)神秘潛伏在獵戶(hù)座中的無(wú)星類(lèi)行星物體

JWST對(duì)獵戶(hù)座星云恒星形成中心的觀(guān)測(cè)給了我們一些我們以前從未見(jiàn)過(guò)的東西。

在那里，在梯形星團(tuán)中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了數(shù)十個(gè)類(lèi)似行星的物體，其質(zhì)量大致相當(dāng)于木星不受任何恒星的束縛，以引力束縛成對(duì)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(shí)并非如此。沒(méi)有已知的形成機(jī)制可以導(dǎo)致這些雙質(zhì)量 - 更不用說(shuō)其中的42個(gè)了。

然而，隨著我們?cè)阢y河系中發(fā)現(xiàn)越來(lái)越多的外星世界，越來(lái)越清楚的是我們的理解的行星的誕生有一些嚴(yán)重的漏洞.因此，這些物體是什么，以及它們來(lái)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(xué)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(zhì)量雙星物體（JuMBOs），以及在預(yù)印本論文中描述了它們已提交給自然界.

人們認(rèn)為，這樣的恒星形成環(huán)境可能被謎語(yǔ)我們稱(chēng)之為流氓系外行星 - 那些已經(jīng)脫離恒星的系外行星。這是因?yàn)槿绱硕嗟暮阈潜舜丝拷瑫?huì)破壞彼此的嬰兒行星系統(tǒng)。模擬表明流氓系外行星可能非常普遍.

此外，獵戶(hù)座中自由漂浮的行星質(zhì)量物體的存在并不奇怪。天文學(xué)家一直檢測(cè)它們數(shù)十年，質(zhì)量約為木星的三倍。

但對(duì)于比獵戶(hù)座更小的物體，檢測(cè)是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。獵戶(hù)座的背景非常明亮;行星質(zhì)量的小物體相對(duì)較冷，它們的大部分光都在熱紅外中發(fā)射。

然而，是智威湯遜大放異彩的地方.強(qiáng)大的太空望遠(yuǎn)鏡旨在探測(cè)紅外光，為我們提供了有史以來(lái)對(duì)獵戶(hù)座最詳細(xì)的觀(guān)測(cè)。

所以皮爾森和麥考瑞恩去尋找小東西。但他們的發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)它們只有木星質(zhì)量，甚至半個(gè)木星質(zhì)量，自由漂浮，不附著在恒星上，“McCaughrean告訴漢娜·德夫林《衛(wèi)報(bào)》.

“物理學(xué)說(shuō)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(xué)嗎？我認(rèn)為我們有，這很好。

JuMBO大約有一百萬(wàn)年的歷史，溫度徘徊在1000開(kāi)爾文（約700攝氏度）左右，軌道間隔在地球和太陽(yáng)之間距離的25到390倍之間。 對(duì)它們發(fā)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(duì)于嬰兒氣態(tài)巨行星來(lái)說(shuō)很正常。

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

你看，當(dāng)分子云中的一團(tuán)物質(zhì)在重力作用下坍縮時(shí)，就會(huì)形成恒星。當(dāng)它們旋轉(zhuǎn)時(shí)，它們從周?chē)脑浦形崭嗟奈镔|(zhì)，形成一個(gè)進(jìn)入恒星的圓盤(pán)。在這個(gè)過(guò)程中，圓盤(pán)可能會(huì)破裂，導(dǎo)致形成第二顆恒星;因此，雙星誕生了.

但是通過(guò)這種云坍塌形成場(chǎng)景形成的物體的理論質(zhì)量下限約為三個(gè)木星質(zhì)量。像行星這樣的較小物體在恒星周?chē)奈镔|(zhì)盤(pán)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(tǒng)，無(wú)論是通過(guò)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(jī)制不利于成對(duì)的行星保持在一起。

孤獨(dú)的、被拋出的行星可能會(huì)找到彼此并受到引力束縛，但我們希望這種情況非常罕見(jiàn)。正如Pearson和McCaughrean在論文中列出的那樣，發(fā)現(xiàn)其中的42對(duì)表明我們?nèi)鄙僖恍┗镜臇|西。

“如何同時(shí)噴射成對(duì)的年輕行星并保持束縛，盡管在相對(duì)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(xiě)道.

“合奏行星質(zhì)量物體我們?cè)谔菪涡菆F(tuán)中看到的JuMBO可能來(lái)自這兩種“經(jīng)典”場(chǎng)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(dāng)獨(dú)立的形成機(jī)制，例如無(wú)星盤(pán)的碎片，是必需的。

描述JuMBO的研究可在預(yù)印本服務(wù)器上找到arXiv.org.

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