JWST发现神秘潜伏在猎户座中的无星类行星物体

JWST对猎户座星云恒星形成中心的观测给了我们一些我们以前从未见过的东西。

在那里，在梯形星团中，科学家们发现了数十个类似行星的物体，其质量大致相当于木星不受任何恒星的束缚，以引力束缚成对在银河系中漂流，就像这是一件完全正常的事情一样。

但事实并非如此。没有已知的形成机制可以导致这些双质量 - 更不用说其中的42个了。

然而，随着我们在银河系中发现越来越多的外星世界，越来越清楚的是我们的理解的行星的诞生有一些严重的漏洞.因此，这些物体是什么，以及它们来自哪里，可以帮助我们更多地了解恒星和行星是如何形成的。

欧洲航天局的天文学家塞缪尔·皮尔森·马克·麦考恩（Samuel Pearson Mark McCaughrean）将它们命名为木星质量双星物体（JuMBOs），以及在预印本论文中描述了它们已提交给自然界.

人们认为，这样的恒星形成环境可能被谜语我们称之为流氓系外行星 - 那些已经脱离恒星的系外行星。这是因为如此多的恒星彼此靠近，会破坏彼此的婴儿行星系统。模拟表明流氓系外行星可能非常普遍.

此外，猎户座中自由漂浮的行星质量物体的存在并不奇怪。天文学家一直检测它们数十年，质量约为木星的三倍。

但对于比猎户座更小的物体，检测是一个巨大的挑战。猎户座的背景非常明亮;行星质量的小物体相对较冷，它们的大部分光都在热红外中发射。

然而，是智威汤逊大放异彩的地方.强大的太空望远镜旨在探测红外光，为我们提供了有史以来对猎户座最详细的观测。

所以皮尔森和麦考瑞恩去寻找小东西。但他们的发现出乎意料。

“我们正在寻找这些非常小的物体，我们找到了它们。我们发现它们只有木星质量，甚至半个木星质量，自由漂浮，不附着在恒星上，“McCaughrean告诉汉娜·德夫林《卫报》.

“物理学说你甚至不能把物体制造得那么小。我们想看看，我们能打破物理学吗？我认为我们有，这很好。

JuMBO大约有一百万年的历史，温度徘徊在1000开尔文（约700摄氏度）左右，轨道间隔在地球和太阳之间距离的25到390倍之间。 对它们发出的微弱光的分析揭示了水蒸气，一氧化碳和甲烷的暗示。到目前为止，对于婴儿气态巨行星来说很正常。

JuMBO的问题在于它们分为两部分。一个孤独的流氓系外行星做自己的事情是一回事。但是两个受引力束缚的行星质量物体真的很难解释。

你看，当分子云中的一团物质在重力作用下坍缩时，就会形成恒星。当它们旋转时，它们从周围的云中吸收更多的物质，形成一个进入恒星的圆盘。在这个过程中，圆盘可能会破裂，导致形成第二颗恒星;因此，双星诞生了.

但是通过这种云坍塌形成场景形成的物体的理论质量下限约为三个木星质量。像行星这样的较小物体在恒星周围的物质盘中形成。

模拟表明这些婴儿行星可以很容易被踢出他们的系统，无论是通过行星-行星还是恒星-恒星的相互作用。但是涉及这种弹射的机制不利于成对的行星保持在一起。

孤独的、被抛出的行星可能会找到彼此并受到引力束缚，但我们希望这种情况非常罕见。正如Pearson和McCaughrean在论文中列出的那样，发现其中的42对表明我们缺少一些基本的东西。

“如何同时喷射成对的年轻行星并保持束缚，尽管在相对较宽的间隔下很弱，仍然不清楚，”研究人员在他们的论文中写道.

“合奏行星质量物体我们在梯形星团中看到的JuMBO可能来自这两种“经典”场景的混合，即使两者都有重要的警告，或者可能需要一种新的，相当独立的形成机制，例如无星盘的碎片，是必需的。

描述JuMBO的研究可在预印本服务器上找到arXiv.org.

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