JuMBO-Entdeckung: Neues Webb-Bild enthüllt mysteriöse planetenähnliche Objekte im Orionnebel

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Neue Bilder des James Webb-Weltraumteleskops haben atemberaubende Paare planetenähnlicher Objekte im Orionnebel enthüllt, die noch nie zuvor entdeckt wurden.

Der Orionnebel, eine leuchtende Wolke aus Staub und Gas, ist einer der hellsten Nebel am Nachthimmel und als Schwert im Sternbild Orion erkennbar. Dieser 1.300 Lichtjahre von der Erde entfernte Nebel bietet Astronomen seit langem eine Fülle von Himmelsobjekten, die es zu untersuchen gilt, darunter Planeten bildende Scheiben um junge Sterne und Himmelskörper. Braune ZwergeOder Objekte mit einer Masse, die zwischen der Masse von Planeten und Sternen liegt.

Astronomen nutzten eine Nahinfrarot-Webcam namens NIRCam, um das Mosaik aus kurz- und langwelligen Lichtwellen des Orionnebels einzufangen und enthüllten … Beispiellose Details Und unerwartete Entdeckungen.

Als die Astronomen Samuel J. Pearson und Mark J. McCaughrian das Kurzwellenbild des Orionnebels untersuchten, vergrößerten sie den Trapezhaufen, eine junge Sternentstehungsregion, die etwa eine Million Jahre alt ist und bis zum Rand mit Tausenden von Sternen gefüllt ist . Neue Sterne. Neben Sternen haben Wissenschaftler auch Braune Zwerge beobachtet, die zu klein sind, um in ihrem Kern eine Kernfusion einzuleiten und zu Sternen zu werden. Braune Zwerge haben eine Masse von weniger als 7 % der Sonnenmasse.

Bei der Suche nach anderen isolierten Objekten geringer Masse fanden Astronomen etwas, was sie noch nie zuvor gesehen hatten: Paare planetenähnlicher Objekte mit der 0,6- bis 13-fachen Masse des Jupiters, die einige grundlegende astronomische Theorien in Frage zu stellen scheinen.

Wissenschaftler nannten sie Jupiter Mass Binary Objects oder JuMBOs.

„Obwohl einige von ihnen massereicher als Jupiter sind, werden sie ungefähr gleich groß und etwas größer sein“, sagte Persson, ein ESA-Forschungsstipendiat am Europäischen Zentrum für Weltraumforschung und -technologie in den Niederlanden.

Astronomen haben 40 Paare massereicher Objekte und zwei Tripelsysteme gefunden, die sich alle in weiten Umlaufbahnen umeinander befinden. Obwohl sie paarweise existieren, beträgt der Abstand zwischen den Objekten normalerweise etwa 200 astronomische Einheiten oder das 200-fache des Abstands zwischen Erde und Sonne. Es kann zwischen 20.000 und 80.000 Jahren dauern, bis Objekte ihre Umlaufbahn umeinander abgeschlossen haben.

Objekte‘ Die Temperaturen schwanken zwischen 1.000 Grad Fahrenheit (537 Grad Celsius) und 2.300 Grad Fahrenheit (1.260 Grad Celsius), sagte Pearson. Gasförmige Objekte sind astronomisch gesehen jung, etwa eine Million Jahre alt. Zum Vergleich: Unser Sonnensystem ist 4,57 Milliarden Jahre alt.

„Wir haben die Hälfte des Sonnenlebens hinter uns, daher handelt es sich bei diesen Objekten im Orion um drei Tage alte Babys.“ sagte Macogrian, leitender Berater für Wissenschaft und Exploration bei der Europäischen Weltraumorganisation. „Sie sind immer noch ziemlich leuchtend und warm, weil die Energie, die sie bei ihrer Entstehung hatten, sie immer noch leuchten lässt, was uns überhaupt erst ermöglicht, diese Dinge zu sehen.“

McCaughrian und Pearson verfassten zwei Artikel über ihre Entdeckungen im Orionnebel mit dem Webb-Teleskop. Es war ein Studium Zur Veröffentlichung an Fachzeitschriften übermitteltVorläufige Ergebnisse sind auf einer Website namens Preprint verfügbar arXiv. Es bleiben jedoch noch viele Fragen zur Megafauna offen, auch wie sie überhaupt entstanden ist.

Sterne entstehen aus riesigen Gas- und Staubwolken, die unter der Schwerkraft kollabieren. Dieser Prozess setzt sich fort, während Gas- und Staubscheiben die Sterne umkreisen und so Planeten entstehen. Es gebe jedoch keine Theorien, die erklären, wie massereiche Objekte entstehen oder warum sie im Orionnebel gefunden werden, sagte Macogrian.

Einige könnten beispielsweise JuMBOs als solche betrachten SchurkenplanetenOder Objekte mit Planetenmasse, die sich frei durch den Weltraum bewegen, ohne Sterne zu umkreisen. Doch viele Schurkenplaneten beginnen, Sterne zu umkreisen, bevor sie ausgestoßen werden, und es wäre schwer zu erklären, wie Paare von ihnen gleichzeitig ausgestoßen werden könnten, während sie durch die Schwerkraft aneinander gebunden bleiben.

„Wissenschaftler arbeiten seit Jahrzehnten an Theorien und Modellen zur Sternen- und Planetenentstehung, aber keiner von ihnen hat jemals vorhergesagt, dass wir Paare extrem massearmer Objekte finden würden, die allein im Weltraum schweben – und wir sehen viele davon“, sagte Pearson . „Das Wichtigste, was wir daraus lernen, ist, dass mit unserem Verständnis der Planetenentstehung, der Sternentstehung oder beidem etwas grundlegend falsch ist.“

Der Orionnebel ist ein beliebtes Beobachtungsziel für Astronomen, und je größer und ausgefeilter die Teleskope werden, desto mehr Objekte werden im Nebel entdeckt, sagte McCaughrian.

„Obwohl die Dinge, die wir betrachten, wirklich schwach sind, sind sie im Infrarotbereich heller, also (es) „Wo man die größten Chancen hat, sie zu entdecken“, sagte Pearson per E-Mail. „Das James Webb-Weltraumteleskop ist das leistungsstärkste Infrarot-Teleskop, das jemals gebaut wurde, und diese Beobachtungen wären mit keinem anderen Teleskop möglich.“

Beobachtungen des Nebels, die für Anfang 2024 geplant sind, könnten mehr Erkenntnisse über die atmosphärische Zusammensetzung massiver Objekte liefern, sagte Pearson. Außerdem wollen die Forscher weitere Details zu den Objekten enthüllen, darunter auch genaue Messungen ihrer Masse.

In der Zwischenzeit könnten andere Forschungen, die sich auf verschiedene Sternentstehungsregionen konzentrieren, aufdecken, ob es auch anderswo außerhalb des Orionnebels massereiche, massereiche Objekte gibt.

„Die Hauptfrage ist: ‚Was?! Wo kommt das her?‘“, sagte Pearson. „Es ist so unerwartet, dass viele zukünftige Beobachtungen und Modelle erforderlich sein werden, um es zu erklären.“