تلسكوب جيمس ويب يكتشف ستة كواكب شاردة بلا نجوم: أسرار الكون في انتظار الاكتشاف!
نحن نفكر في الكواكب كأطفال محصورين بطبيعتهم حول النجوم المضيفة.
لكن الفضاء شيء غريب ومتقلب؛ فالأجسام لا تتبع دائمًا القواعد التي نعتقد أنها يجب أن تتبعها.
باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي، تمكن علماء الفلك من رصد ستة أجسام بحجم كواكب “شاردة”، تتحرك بحرية دون ارتباط بأي نجم، حرة ومجنونة عبر الفضاء بين النجمي، في بيئة رائعة لنظام نجمي يتشكل داخل سحابة غازية في كوكبة الجبار.
“نحن نستكشف الحدود القصوى لعملية تشكيل النجوم”، كما يقول عالم الفيزياء الفلكية آدم لانغفيلد من جامعة جونز هوبكنز.
“إذا كان لديك جسم يبدو مثل المشتري الشاب، هل من الممكن أن يصبح نجمًا تحت الظروف المناسبة؟ هذه سياق مهم لفهم كل من تشكيل النجوم والكواكب.”
هناك طريقتان يمكننا بهما بناء جسم كوني. يُعتقد أن النجوم تتشكل بطريقة “من الأعلى إلى الأسفل”: حيث تنهار كتلة في سحابة كثيفة مناسبة من الغبار والغاز تحت تأثير الجاذبية وتجمع المزيد والمزيد من الكتلة من قرص المواد الذي يدور حولها حتى تصبح الضغط والحرارة في مركزها مرتفعة بما يكفي لإشعال اندماج الهيدروجين.
أما بالنسبة لبعض الكواكب، يُعتقد أنها تتشكل بطريقة “من الأسفل إلى الأعلى”، وذلك من المواد المتبقية في القرص عندما تنتهي النجم من التكون. وفي هذا السيناريو، تبدأ كتل المواد بالالتصاق ببعضها البعض كهربائيًا ثم جاذبيًا، مما يؤدي إلى تكوين ما يكفي من المادة لتشكيل لب وقشرة متميزة.
ليس واضحًا أين تكمن الحدود بين هذه الآليات التكوينية. وكانت هذه المسألة هي التي دفعت الباحثين لتوجيه تلسكوب جيمس ويب نحو سحابة تُسمى NGC 1333 في الجبار، وهي منطقة مليئة بتجمعات للنجوم الشابة التي تشكلت حديثًا من الغاز الموجود فيها.
“استخدمنا حساسية تلسكوب ويب غير المسبوقة عند الأطوال الموجية تحت الحمراء للبحث عن أضعف أعضاء تجمع نجمي شاب، سعياً للإجابة على سؤال أساسي في علم الفلك: ما هو أقل وزن يمكن لجسم أن يتشكل مثل النجم؟”، كما يقول عالم الفيزياء الفلكية راي جاياواردهانا.
“يتضح أن أصغر الأجسام العائمة الحرة التي تتشكل مثل النجوم تتداخل كتلتها مع الكواكب العملاقة الخارجية التي تدور حول نجوم قريبة.”
يقدر علماء الفلك أنه قد يكون هناك مليارات الكواكب الشاردة تجول عبر مجرتنا درب التبانة. ومن المحتمل أن تكون نسبة كبيرة منها قد تشكلت بالطريقة المعتادة، أي بقايا الوجبة التي تناولتها نجم صغير؛ حيث يمكن للتفاعلات الجاذبية المحمومة تحرير هذه العوالم عن مراسيها النجمية وإرسالها لتخوض مغامرات خالية من النجوم (أو تصبح عالقة بجاذبية نجم غريب).
لكن هناك احتمال بأن بعض الكواكب الشاردة تبدأ تطورها بنفس الطريقة التي تفعل بها النجوم. نحن نعرف مجموعة معينة من الأجسام التي تتشكل مثل النجوم ولكن لا تحصل على كتلة كافية لاندماج الهيدروجين؛ وهذه هي الأقزام البنية والتي تكون كتلتها بين حوالي 13 و85 مرة كتلة المشتري. وهذه الأجسام ضخمة بما يكفي لدعم اندماج الديوتيريوم – وهو شكل ثقيل للهيدروجين يتطلب ضغطاً ودرجة حرارة أقل للاندماج ويضيء ولكن بشكل خافت.
< p > تؤكد ملاحظاتنا على الطبيعة تنتج أجساد ذات حجم كوكبي بطرق مختلفة – إما عن طريق انكماش سحابة الغاز والغبار ، كما يحدث عند تشكيل النجوم أو ضمن أقراص الغاز والغبار المحيطة بنجوم شابة ، تماماً كما حدث للمشتري ضمن نظامنا الشمسي” ، يقول < a href =" https :// hub.jhu.edu /2024 /08 /27 rogue-worlds-james-webb-space-telescope/" > جاياواردهانا
< p > ومن اللافت للنظر أنه رغم كون JWST حساساً بما فيه الكفاية لرصد حتى أصغر الأجرام السماوية إلا أنه لم يجد أي عوالم شاردة أصغر حجماً مما يعادل خمسة أمثال حجم المشتري وهذا يشير إلى أنها نقطة القطع ؛ أدنى تلك الكتل فمن المحتمل تحتاج للكوكب للتكون عبر تراكم اللب.< p >
< p > تشير نتائج الفريق إلى أن هذه الأجرام وفيرة وتمثل حوالي عشرة بالمائة جميع الأجرام الموجودة ضمن التجمع الذي درسوه ؛ واكتشاف تلك العوالم يفتح آفاق مثيرة للاهتمام ويblur الخطوط بين النجمات وكواكبهم وبين الكوكب وأقماره.< پ >
< پ > “يمكن لهذه الأشياء الصغيرة ذات الأحجام المقارنة بالكواكب العملاقة نفسها تكوين عوالم خاصة بها” يقول عالم الفيزياء Aleks Scholz جامعة سانت أندروز بالمملكة المتحدة “قد تكون حضانة لنظام كوكبي مصغر بمقياس أصغر بكثير مقارنة بنظامنا الشمسي”.
< پ > تم قبول البحث للنشر في مجلة *The Astronomical Journal* وهو متاح علىarXiv .
