Ghi chú của biên tập viên: Đăng ký nhận bản tin khoa học Lý thuyết kỳ diệu của CNN. Khám phá vũ trụ với tin tức về những khám phá hấp dẫn, tiến bộ khoa học và hơn thế nữa.

CNN
—

Những hình ảnh mới được chụp bởi Kính viễn vọng Không gian James Webb đã tiết lộ những cặp vật thể giống hành tinh tuyệt đẹp trong Tinh vân Orion chưa từng được phát hiện trước đây.

Tinh vân Orion, một đám mây bụi và khí phát sáng, là một trong những tinh vân sáng nhất trên bầu trời đêm và có thể nhận ra là một thanh kiếm trong chòm sao Orion. Nằm cách Trái đất 1.300 năm ánh sáng, tinh vân này từ lâu đã cung cấp cho các nhà thiên văn học rất nhiều thiên thể để nghiên cứu, bao gồm các đĩa hình thành hành tinh xung quanh các ngôi sao trẻ và các thiên thể. Sao lùn nâuHoặc những vật thể có khối lượng nằm trong khoảng khối lượng của các hành tinh và các ngôi sao.

Các nhà thiên văn học đã sử dụng một webcam cận hồng ngoại, được gọi là NIRCam, để ghi lại bức tranh khảm các bước sóng ánh sáng ngắn và dài của Tinh vân Orion, tiết lộ… Chi tiết chưa từng có Và những khám phá bất ngờ

Khi các nhà thiên văn học Samuel J. Pearson và Mark J. McCaughrian nghiên cứu hình ảnh bước sóng ngắn của Tinh vân Orion, họ đã phóng to Cụm hình thang, một khu vực hình thành sao trẻ khoảng một triệu năm tuổi, chứa đầy hàng nghìn ngôi sao. . Những ngôi sao mới. Ngoài các ngôi sao, các nhà khoa học còn quan sát thấy các sao lùn nâu có kích thước quá nhỏ để bắt đầu phản ứng tổng hợp hạt nhân trong lõi của chúng để trở thành sao. Sao lùn nâu có khối lượng nhỏ hơn 7% khối lượng Mặt trời.

Trong khi tìm kiếm các vật thể có khối lượng thấp bị cô lập khác, các nhà thiên văn học đã tìm thấy một thứ mà họ chưa từng thấy trước đây: các cặp vật thể giống hành tinh có khối lượng từ 0,6 đến 13 lần khối lượng Sao Mộc dường như thách thức một số lý thuyết thiên văn cơ bản.

Các nhà khoa học gọi chúng là Vật thể nhị phân khối lượng sao Mộc, hay JuMBO.

Persson, nhà nghiên cứu của ESA tại Trung tâm Nghiên cứu và Công nghệ Vũ trụ Châu Âu ở Hà Lan, cho biết: “Mặc dù một số trong số chúng có khối lượng lớn hơn Sao Mộc, nhưng chúng sẽ có cùng kích thước và lớn hơn một chút”.

Các nhà thiên văn học đã tìm thấy 40 cặp vật thể có khối lượng lớn và hai hệ ba, tất cả đều có quỹ đạo rộng xung quanh nhau. Mặc dù chúng tồn tại theo cặp nhưng khoảng cách giữa các vật thể thường vào khoảng 200 đơn vị thiên văn, hay gấp 200 lần khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trời. Có thể mất từ ​​20.000 đến 80.000 năm để các vật thể hoàn thành quỹ đạo quay quanh nhau.

Các đối tượng’ Pearson cho biết nhiệt độ dao động từ 1.000 độ F (537 độ C) đến 2.300 độ F (1.260 độ C). Về mặt thiên văn học, các vật thể khí còn trẻ, khoảng một triệu năm tuổi. Để so sánh, hệ mặt trời của chúng ta đã 4,57 tỷ năm tuổi.

“Chúng ta đã đi được nửa vòng đời của Mặt trời nên những vật thể này ở Orion đều là những em bé 3 ngày tuổi.” Macogrian, cố vấn cấp cao về khoa học và thám hiểm tại Cơ quan Vũ trụ Châu Âu cho biết. “Chúng vẫn khá sáng và ấm vì năng lượng mà chúng có khi được tạo ra vẫn cho phép chúng phát sáng, đó là cách chúng ta có thể nhìn thấy những thứ này ngay từ đầu.”

McCaughrian và Pearson đã viết hai bài báo dựa trên những khám phá của họ về Tinh vân Orion bằng kính viễn vọng Webb. Đó là nghiên cứu Gửi đến các tạp chí học thuật để xuất bảnKết quả sơ bộ có sẵn trên trang web có tên Preprint arXiv. Nhưng vẫn còn nhiều câu hỏi về loài động vật cỡ lớn, bao gồm cả việc chúng xuất hiện lần đầu như thế nào.

Các ngôi sao hình thành từ những đám mây khí và bụi khổng lồ sụp đổ dưới lực hấp dẫn. Quá trình này tiếp tục khi các đĩa khí và bụi quay quanh các ngôi sao, tạo ra các hành tinh. Nhưng hiện tại không có lý thuyết nào giải thích cách các vật thể có khối lượng lớn hình thành hoặc tại sao chúng được tìm thấy trong Tinh vân Orion, Macogrian nói.

Ví dụ: một số người có thể coi JuMBO như vậy hành tinh gian ácHoặc các vật thể có khối lượng hành tinh di chuyển tự do trong không gian mà không quay quanh các ngôi sao. Nhưng nhiều hành tinh xấu bắt đầu quay quanh các ngôi sao trước khi chúng bị đẩy ra, và sẽ khó giải thích làm thế nào các cặp trong số chúng có thể bị đẩy ra cùng lúc trong khi vẫn liên kết với nhau bởi lực hấp dẫn.

“Các nhà khoa học đã nghiên cứu các lý thuyết và mô hình về sự hình thành sao và hành tinh trong nhiều thập kỷ, nhưng không ai trong số họ dự đoán rằng chúng ta sẽ tìm thấy những cặp vật thể có khối lượng cực thấp trôi nổi một mình trong không gian – và chúng ta thấy rất nhiều trong số chúng,” Pearson nói. . “Điều chính mà chúng tôi học được từ điều này là có điều gì đó sai lầm về cơ bản trong hiểu biết của chúng ta về sự hình thành hành tinh, hay sự hình thành sao, hoặc cả hai.”

Tinh vân Orion là mục tiêu quan sát yêu thích của các nhà thiên văn học và khi kính thiên văn trở nên lớn hơn và phức tạp hơn, nhiều vật thể hơn được phát hiện trong tinh vân, McCaughrian nói.

“Mặc dù những thứ chúng ta nhìn thấy rất mờ nhạt nhưng chúng sáng hơn trong vùng hồng ngoại, vì vậy (nó) Pearson cho biết qua email: “Nơi bạn có cơ hội tốt nhất để phát hiện ra chúng”. “Kính viễn vọng Không gian James Webb là kính viễn vọng hồng ngoại mạnh nhất từng được chế tạo và những quan sát này đơn giản là không thể thực hiện được với bất kỳ kính thiên văn nào khác.”

Pearson cho biết, các quan sát về tinh vân được lên kế hoạch vào đầu năm 2024 có thể cung cấp thêm kiến ​​thức về thành phần khí quyển của các vật thể lớn. Các nhà nghiên cứu cũng muốn tiết lộ thêm chi tiết về các vật thể, bao gồm cả những phép đo chính xác về khối lượng của chúng.

Trong khi đó, nghiên cứu khác tập trung vào các khu vực hình thành sao khác nhau có thể tiết lộ liệu các vật thể to lớn có tồn tại ở những nơi khác ngoài Tinh vân Orion hay không.

Pearson nói: “Câu hỏi chính là: ‘Cái gì?! Điều đó đến từ đâu?'”. “Thật bất ngờ nên sẽ cần rất nhiều quan sát và mô hình trong tương lai để giải thích nó.”