Noi imagini surprinse de telescopul James Webb: O descoperire fără precedent pare să sfideze teoriile astronomice fundamentale

Noile imagini ale telescopului spațial James Webb au scos la iveală perechi surprinzătoare de obiecte asemănătoare unor planete din nebuloasa Orion, care nu au mai fost detectate până acum, informează CNN.

Nebuloasa Orion, un nor incandescent de praf și gaz, este una dintre cele mai strălucitoare nebuloase de pe cerul nopții și poate fi identificată ca fiind sabia din constelația Orion. Situată la 1.300 de ani-lumină de Pământ, nebuloasa a oferit de mult timp astronomilor o multitudine de obiecte cerești de studiat, inclusiv discuri formatoare de planete în jurul stelelor tinere și pitice brune, sau obiecte cu o masă între cea a planetelor și cea a stelelor.

Astronomii au folosit camera în infraroșu apropiat a lui Webb, numită NIRCam, pentru a capta mozaicuri ale nebuloasei Orion în lungimi de undă scurte și lungi de lumină, dezvăluind detalii fără precedent și descoperiri neașteptate.

Atunci când astronomii Samuel G. Pearson și Mark J. McCaughrean au studiat imaginea cu lungime de undă scurtă a Nebuloasei Orion, au făcut zoom pe Aglomeratul Trapezium, o regiune tânără de formare a stelelor cu o vechime de aproximativ 1 milion de ani, plină până la refuz cu mii de stele noi. Pe lângă stele, oamenii de știință au observat pitice brune, care sunt prea mici pentru a porni fuziunea nucleară din miezul lor și a deveni stele. Piticele maro au o masă mai mică de 7% din masa Soarelui.

În căutarea altor obiecte izolate cu masă mică, astronomii au descoperit ceva ce nu mai văzuseră niciodată: perechi de obiecte asemănătoare unor planete cu mase cuprinse între 0,6 și 13 ori mai mari decât masa lui Jupiter, care par să sfideze unele teorii astronomice fundamentale.

Oamenii de știință le-au numit Obiecte binare cu masa lui Jupiter sau JuMBO.

„Deși unele dintre ele sunt mai masive decât planeta Jupiter, ele vor avea aproximativ aceeași dimensiune și vor fi doar puțin mai mari”, a declarat Pearson, cercetător al Agenției Spațiale Europene la Centrul European de Cercetare și Tehnologie Spațială din Olanda.

Astronomii au descoperit 40 de perechi de JuMBO și două sisteme triple, toate pe orbite largi una în jurul celeilalte. Deși există în perechi, obiectele se află, de obicei, la o distanță de aproximativ 200 de unități astronomice, adică de 200 de ori distanța dintre Pământ și Soare. Obiectelor le poate lua între 20.000 și 80.000 de ani pentru a completa o orbită una în jurul celeilalte.

Temperaturile obiectelor variază de la 537 și 1.260 de grade Celsius, a declarat Pearson. Obiectele gazoase sunt tinere, din punct de vedere astronomic – aproximativ 1 milion de ani. Sistemul nostru solar, în comparație, are o vechime de 4,57 miliarde de ani.

„Ne aflăm la jumătatea vieții Soarelui, așa că aceste obiecte din Orion sunt «bebeluși de 3 zile»”, a declarat McCaughrean, consilier principal pentru știință și explorare la Agenția Spațială Europeană. „Ele sunt încă destul de luminoase și calde, deoarece energia pe care o au atunci când sunt create le permite încă să strălucească, acesta fiind modul în care putem vedea aceste lucruri în primul rând”.

McCaughrean și Pearson au scris două lucrări de cercetare bazate pe descoperirile lor în Nebuloasa Orion cu ajutorul telescopului Webb. Studiile au fost trimise spre publicare la reviste academice, iar concluziile preliminare sunt disponibile pe un site de preprinturi numit arXiv. Dar multe întrebări despre JuMBO-uri rămân în continuare – inclusiv despre cum au apărut acestea în primul rând.

JuMBO-urile și schimbarea regulilor astronomiei

Stelele se formează din nori uriași de gaz și praf care se prăbușesc sub acțiunea forțelor gravitaționale. Acest proces continuă pe măsură ce discurile de gaz și praf se rotesc în jurul stelelor, dând naștere la planete. Însă nicio teorie existentă nu explică modul în care s-au format JuMBO-urile sau de ce sunt prezente în Nebuloasa Orion, a declarat McCaughrean.

De exemplu, unii ar putea considera că JuMBO-urile sunt ca niște planete rătăcitoare, sau obiecte cu masă planetară care călătoresc liber prin spațiu fără să orbiteze în jurul stelelor. Dar multe planete necunoscute încep prin a orbita stelele înainte de a fi ejectate, și ar fi greu de explicat cum perechi de planete au fost aruncate în același timp, rămânând în același timp legate gravitațional una de cealaltă.

„Oamenii de știință lucrează de zeci de ani la teorii și modele de formare a stelelor și a planetelor, dar niciunul dintre ei nu a prezis vreodată că vom găsi perechi de obiecte cu masă foarte mică plutind singure în spațiu – iar noi vedem o mulțime de astfel de obiecte”, a declarat Pearson. „Principalul lucru pe care îl învățăm de aici este că există ceva fundamental greșit fie în înțelegerea noastră privind formarea planetelor, fie în formarea stelelor, fie în ambele.”

Nebuloasa Orion este o țintă de observație favorită a astronomilor și, cu cât telescoapele devin mai mari și mai sofisticate, cu atât mai multe obiecte sunt dezvăluite în cadrul nebuloasei, a spus McCaughrean.

„În timp ce obiectele pe care le analizăm sunt foarte slabe, ele sunt cele mai strălucitoare în infraroșu, așa că (este) acolo unde ai cele mai mari șanse să le detectezi”, a declarat Pearson prin e-mail pentru CNN. „JWST este cel mai puternic telescop în infraroșu care a fost construit vreodată și aceste observații pur și simplu nu ar fi posibile cu niciun alt telescop”.

Observațiile nebuloasei, programate pentru începutul anului 2024, ar putea oferi mai multe informații despre compozițiile atmosferice ale JuMBO-urilor, a spus Pearson. Cercetătorii doresc, de asemenea, să descopere mai multe detalii despre obiecte, inclusiv să facă măsurători precise ale maselor lor.

Între timp, alte cercetări axate pe diferite regiuni de formare a stelelor ar putea dezvălui dacă JuMBO-urile se află în altă parte, dincolo de Nebuloasa Orion.

„Întrebarea principală este: «Ce?! De unde a apărut asta?» a spus Pearson. „Este atât de neașteptat încât vor fi necesare multe observații și modelări viitoare pentru a-l explica”.