قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار حول الاكتشافات الرائعة والإنجازات العلمية والمزيد
سي إن إن
—
اكتشف علماء الفلك باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي ستة عوالم مارقة، أو أجسام كونية لا تدور حول النجوم.
الأجرام السماوية أكبر بقليل من كوكب المشتري، وتسلط الملاحظات الضوء على كيفية تشكل النجوم والكواكب في جميع أنحاء الكون.
أطل تلسكوب ويب على سديم مكون للنجوم، أو سحابة من الغاز والغبار تسمى NGC 1333، وتقع على بعد 960 سنة ضوئية داخل سحابة أكبر من الغاز والغبار تسمى سحابة بيرسيوس الجزيئية. ينهار الاضطراب داخل السديم تحت قوة الجاذبية ليشكل عقدًا ولد للنجوم.
التقط المرصد الفضائي صورة مثيرة ومتوهجة لسحابة كونية. بينما تلسكوب هابل الفضائي الصور السابقة للسديموحجب الغبار رؤيته لعملية تكوين النجوم.
لكن ويب – القادر على مراقبة الكون بالأشعة تحت الحمراء – يمكنه الرؤية مباشرة من خلال الغبار.
يوجد داخل السديم نجوم حديثة الولادة، وأقزام بنية، وأجسام ذات كتل شبيهة بالكواكب، وكلها أكبر بخمس إلى عشر مرات من كوكب المشتري. وهي أجسام منخفضة الكتلة للغاية تتشكل من خلال عملية تؤدي عادة إلى تكوين نجوم أكبر بكثير من الكواكب، أو الأقزام البنية – وهي أجرام سماوية ليست نجومًا أو كواكب. الأقزام البنية أضخم من الكواكب، ولكنها ليست بنفس ضخامة النجوم.
النتائج جزء من دراسة نشرت في المجلة الفلكية.
“باستخدام حساسية ويب غير المسبوقة للأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء، بحثنا عن الأعضاء الأضعف في مجموعة نجوم شابة، في محاولة للإجابة على سؤال أساسي في علم الفلك: إلى أي مدى يصبح الجسم مضيئًا مثل النجم؟” وقال كبير مؤلفي الدراسة، راي جاياواردينا، الأستاذ وعالم الفيزياء الفلكية بجامعة جونز هوبكنز، في بيان له: “تحل الكواكب الخارجية العملاقة التي تدور حول النجوم القريبة محل الأجسام الأصغر حجمًا التي تطفو بحرية والتي تتشكل مثل النجوم عندما تتداخل كتلتها.”
تساعد هذه الملاحظات علماء الفلك على فهم الطرق المختلفة التي تتشكل بها الأجسام بين النجوم بشكل أفضل.
وقال الباحث الرئيسي آدم لانجفيلد، عالم الفيزياء الفلكية في جامعة جونز هوبكنز، في بيان: “نحن نستكشف حدود عملية تكوين النجوم”. “إذا كان لديك جسم مثل كوكب المشتري الصغير، فهل كان من الممكن أن يصبح نجمًا في ظل الظروف المناسبة؟ وهذا سياق مهم لفهم تكوين النجوم والكواكب.”
عادة، تتشكل النجوم من سحب الغاز والغبار. وفي وقت لاحق، تؤدي المواد المتبقية من تكوين النجوم إلى تكوين الكواكب. لكن مؤلفي الدراسة قالوا إن الأجسام النجمية يمكن أن تتشكل تمامًا مثل الكواكب.
وقال جاياواردينا: “تؤكد ملاحظاتنا أن الطبيعة تخلق مادة ذات كتلة كوكبية بطريقتين مختلفتين على الأقل: ضغط سحب الغاز والغبار، وهي الطريقة التي تتشكل بها النجوم، وفي أقراص الغاز والغبار حول النجوم الشابة، كما فعل المشتري في شمسنا”.
ويقدر أن أحد الأجسام المكتشفة حديثًا يبلغ خمسة كواكب مشترية، أو حوالي 1600 كوكب أرضي. ويظهر القرص المترب المحيط بالجسم أنه ربما يكون قد تشكل مثل النجم. وبما أن أقراص الغاز والغبار يمكن أن تشكل الكواكب، فإن المواد الشبيهة بالكواكب يمكن أن تشكل أيضًا كواكب “صغيرة”.
وقال أليكس سكولز، عالم الفيزياء الفلكية في جامعة سانت أندروز بالمملكة المتحدة، في بيان: “تلك الأجسام الصغيرة ذات الكتل المماثلة للكواكب العملاقة يمكنها تشكيل كواكب خاصة بها”. “يمكن أن يكون حضانة لنظام كوكبي صغير، أصغر بكثير من نظامنا الشمسي.”
استخدم الفريق ويب لدراسة السديم بالتفصيل في ضوء الأشعة تحت الحمراء، غير المرئي للعين البشرية، واكتشفوا ظاهرة نادرة: قزم بني مع ملحق كتلة كوكبية.
وقال جاياواردينا: “ربما يكون مثل هذا الزوج قد تشكل في طريقه إلى أنظمة النجوم الثنائية، وتجزأت السحابة أثناء انكماشها”.
“إن تنوع أنظمة التكوين الطبيعي أمر رائع ويدفعنا إلى تحسين نماذجنا الخاصة بتكوين النجوم والكواكب.”
لا يزال علماء الفلك يحاولون جمع رؤى حول كيفية تشكل وتطور العوالم المارقة العائمة. تتشكل الأجسام الشبيهة بالكواكب في البداية وتدور حول النجوم، ولكن يتم تحفيزها عن طريق تفاعلات الجاذبية مع الأجسام الأخرى.
ما يقرب من 10% من الأجرام السماوية في السديم الذي درسه ويب هي كواكب مارقة، ولكن نادرًا ما يتم أخذ هذه الأجرام الغامضة في الاعتبار في جميع أنحاء مجرة درب التبانة.
وفي المستقبل، سيستخدم الفريق ويب لدراسة هذه الأجسام لمعرفة كيفية تشكيل أنظمة الكواكب الصغيرة الخاصة بها.
عندما يتم إطلاقه في مايو 2027، سيكتشف تلسكوب نانسي جريس رومان الفضائي التابع لناسا مئات الكواكب المارقة ويساعد علماء الفلك على كشف أسرار هذه العوالم البدوية.
