ملحوظة المحرر: قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
كشفت صور جديدة التقطها تلسكوب جيمس ويب الفضائي عن أزواج مذهلة من الأجسام الشبيهة بالكواكب في سديم أوريون والتي لم يتم اكتشافها من قبل.
سديم أوريون، عبارة عن سحابة متوهجة من الغبار والغاز، هي واحدة من ألمع السدم في سماء الليل ويمكن التعرف عليها على أنها سيف في كوكبة أوريون. يقع هذا السديم على بعد 1300 سنة ضوئية من الأرض، وقد قدم لعلماء الفلك منذ فترة طويلة ثروة من الأجرام السماوية لدراستها، بما في ذلك الأقراص المكونة للكواكب حول النجوم الشابة والأقزام البنية، أو الأجسام ذات الكتلة بين كتلة الكواكب والنجوم.
استخدم علماء الفلك كاميرا ويب القريبة من الأشعة تحت الحمراء، والتي تسمى NIRCam، لالتقاط فسيفساء لسديم أوريون بأطوال موجية قصيرة وطويلة من الضوء، وكشفوا عن تفاصيل غير مسبوقة واكتشافات غير متوقعة.
عندما درس عالما الفلك صامويل جي بيرسون ومارك جيه ماكوجريان الصورة ذات الطول الموجي القصير لسديم أوريون، قاموا بتكبير الصورة على العنقود شبه المنحرف، وهي منطقة شابة لتشكل النجوم يبلغ عمرها حوالي مليون سنة، ومليئة حتى أسنانها بآلاف من النجوم. نجوم جدد. بالإضافة إلى النجوم، رصد العلماء أقزامًا بنية، وهي صغيرة جدًا بحيث لا يمكنها بدء الاندماج النووي في قلبها لتصبح نجومًا. تبلغ كتلة الأقزام البنية أقل من 7% من كتلة الشمس.
أثناء البحث عن أجسام أخرى معزولة منخفضة الكتلة، وجد علماء الفلك شيئًا لم يروه من قبل: أزواج من الأجسام الشبيهة بالكواكب تتراوح كتلتها بين 0.6 و13 مرة كتلة كوكب المشتري والتي يبدو أنها تتحدى بعض النظريات الفلكية الأساسية.
أطلق العلماء عليها اسم Jupiter Mass Binary Objects، أو JuMBOs.
وقال بيرسون، وهو زميل أبحاث في وكالة الفضاء الأوروبية في المركز الأوروبي لأبحاث وتكنولوجيا الفضاء في هولندا: “على الرغم من أن بعضها أضخم من كوكب المشتري، إلا أنها ستكون بنفس الحجم تقريبًا وأكبر قليلاً”.
عثر علماء الفلك على 40 زوجًا من الأجسام الضخمة ونظامين ثلاثيين، جميعها في مدارات واسعة حول بعضها البعض. وعلى الرغم من وجودها في أزواج، إلا أن المسافة بين الأجسام عادة حوالي 200 وحدة فلكية، أو 200 ضعف المسافة بين الأرض والشمس. يمكن أن يستغرق الأمر ما بين 20.000 إلى 80.000 سنة حتى تكمل الأجسام مدارها حول بعضها البعض.
وقال بيرسون إن درجات حرارة الأجسام تتراوح بين 1000 درجة فهرنهايت (537 درجة مئوية) إلى 2300 فهرنهايت (1260 درجة مئوية). الأجسام الغازية حديثة، من الناحية الفلكية، عمرها حوالي مليون سنة. وبالمقارنة، يبلغ عمر نظامنا الشمسي 4.57 مليار سنة.
وقال ماكوغريان، كبير مستشاري العلوم والاستكشاف في وكالة الفضاء الأوروبية: “نحن في منتصف الطريق خلال حياة الشمس، لذا فإن هذه الأجسام الموجودة في أوريون هي أطفال عمرها 3 أيام”. “إنها لا تزال مضيئة ودافئة تمامًا لأن الطاقة التي تتمتع بها عند إنشائها لا تزال تسمح لها بالتوهج، وهذه هي الطريقة التي يمكننا من خلالها رؤية هذه الأشياء في المقام الأول.”
كتب ماكوغريان وبيرسون ورقتين بحثيتين بناءً على اكتشافاتهما في سديم أوريون باستخدام تلسكوب ويب. وقد تم تقديم الدراسات إلى المجلات الأكاديمية للنشر، والنتائج الأولية متاحة على موقع ما قبل الطباعة يسمى arXiv. لكن لا تزال هناك العديد من الأسئلة حول الكائنات الضخمة، بما في ذلك كيفية ظهورها في المقام الأول.
JuMBOs: قلب قواعد علم الفلك
تتشكل النجوم من سحب عملاقة من الغاز والغبار تنهار تحت قوى الجاذبية. وتستمر هذه العملية حيث تدور أقراص من الغاز والغبار حول النجوم، مما يؤدي إلى نشوء الكواكب. لكن ما من نظريات موجودة تشرح كيفية تشكل الأجسام الضخمة، أو سبب وجودها في سديم أوريون، كما قال ماكوغريان.
على سبيل المثال، قد يعتبر البعض أن الأجسام الضخمة هي مثل الكواكب المارقة، أو الأجسام ذات الكتلة الكوكبية التي تنتقل بحرية عبر الفضاء دون أن تدور حول النجوم. لكن العديد من الكواكب المارقة تبدأ بالدوران حول النجوم قبل أن يتم طردها، وسيكون من الصعب تفسير كيفية طرد أزواج منها في نفس الوقت مع بقائها مرتبطة ببعضها البعض من خلال الجاذبية.
“لقد كان العلماء يعملون على نظريات ونماذج لتكوين النجوم والكواكب لعقود من الزمن، لكن لم يتنبأ أي منهم على الإطلاق بأننا سنجد أزواجًا من الأجسام ذات الكتلة المنخفضة للغاية تطفو بمفردها في الفضاء – ونحن نرى الكثير منها” ، بيرسون قال. “الشيء الرئيسي الذي نتعلمه من هذا هو أن هناك خطأً جوهريًا في فهمنا لتكوين الكواكب، أو تكوين النجوم، أو كليهما.”
وقال ماكوغريان إن سديم أوريون هو هدف المراقبة المفضل لعلماء الفلك، وكلما أصبحت التلسكوبات أكبر وأكثر تطورا، كلما تم الكشف عن المزيد من الأجسام داخل السديم.
وقال بيرسون عبر البريد الإلكتروني: “على الرغم من أن الأشياء التي ننظر إليها باهتة حقًا، إلا أنها تكون أكثر سطوعًا في الأشعة تحت الحمراء، لذا فإن هذا هو المكان الذي لديك فيه أفضل فرصة لاكتشافها”. “إن تلسكوب جيمس ويب الفضائي هو أقوى تلسكوب يعمل بالأشعة تحت الحمراء تم بناؤه على الإطلاق، وهذه الملاحظات ببساطة لن تكون ممكنة باستخدام أي تلسكوب آخر.”
وقال بيرسون إن عمليات رصد السديم المقرر إجراؤها في أوائل عام 2024 يمكن أن توفر مزيدًا من المعرفة حول التركيبات الجوية للأجسام الضخمة. ويريد الباحثون أيضًا الكشف عن مزيد من التفاصيل حول الأشياء، بما في ذلك إجراء قياسات دقيقة لكتلتها.
وفي الوقت نفسه، يمكن لأبحاث أخرى تركز على مناطق مختلفة لتشكل النجوم أن تكشف ما إذا كانت الأجسام الضخمة الضخمة موجودة في مكان آخر خارج سديم أوريون.
“السؤال الرئيسي هو: ماذا؟! قال بيرسون: “من أين جاء ذلك؟” “إنه أمر غير متوقع تمامًا، حيث ستكون هناك حاجة إلى الكثير من الملاحظات والنماذج المستقبلية لتفسير ذلك”.
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com