April 21, 2024

Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb αποκαλύπτει πώς οι εκρήξεις αστρικής ακτινοβολίας εμποδίζουν τη γέννηση του πλανήτη

Οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb για να διερευνήσουν ένα αστρικό φυτώριο γεμάτο νεαρά αστέρια στο νεφέλωμα του Ωρίωνα. Η έρευνα βοήθησε να αποκαλυφθεί η επίδραση που έχει η ακτινοβολία από τεράστια αστέρια στον σχηματισμό πλανητών.

Το νεφέλωμα του Ωρίωνα είναι ένα τεράστιο σύμπλεγμα αερίου και σκόνης που σχηματίζει τα δομικά στοιχεία νέων άστρων. Στην πραγματικότητα, είναι η πλησιέστερη περιοχή σχηματισμού άστρων στη Γη. Ωστόσο, αυτό το αστρικό πρόδρομο υλικό μπορεί επίσης να απορροφήσει φως, λειτουργώντας ως ασπίδα για νεογέννητα μεταγεννητικά αστέρια. Αυτό καθιστά δύσκολο για τους επιστήμονες να δουν αυτά τα νεαρά αστέρια από τη δική μας οπτική γωνία στη Γη. Το φως που εκπέμπεται από τα σώματα είναι αποτελεσματικά κρυμμένο. Ευτυχώς, ωστόσο, το υλικό είναι λιγότερο αποτελεσματικό στην ανίχνευση φωτός χαμηλής ενέργειας, μεγάλου μήκους κύματος: υπέρυθρο φως.

Αυτό σημαίνει ότι το ισχυρό, ευαίσθητο στο υπέρυθρο JWST επιτρέπει στους αστρονόμους να κοιτάζουν μέσα από τα σύννεφα του νεφελώματος του Ωρίωνα, ακόμη και από απόσταση περίπου 1.400 ετών φωτός. Και, με τη νέα έρευνα της ομάδας, έχει επικεντρωθεί σε έναν δίσκο υλικού που ονομάζεται d203-506. Αυτός είναι ένας δίσκος που αυτή τη στιγμή σχηματίζει πλανήτες. Αφού έριξαν μια πιο προσεκτική ματιά, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι ο λεγόμενος πρωτοπλανητικός δίσκος μπορεί να μην είναι σε θέση να σχηματίσει ορισμένους πλανήτες. Εικάζουν ότι αυτό οφείλεται σε πράξεις άλλων σταρ.

Ο εν λόγω πρωτοπλανητικός δίσκος περιβάλλει ένα μικρό κόκκινο νάνο αστέρι που πιστεύεται ότι είναι λιγότερο από 1 εκατομμύριο ετών και έχει, το πολύ, περίπου το 10% της μάζας του Ήλιου. Αυτό σημαίνει ότι το αστέρι είναι σχετικά νέο και σχετικά κουλ. Ωστόσο, εκτός από το ότι ακτινοβολείται ελαφρώς από το δικό του κεντρικό αστέρι, το d203-506 βομβαρδίζεται επίσης από έντονη, υψηλής ενέργειας υπεριώδη ακτινοβολία από τεράστια νεαρά αστέρια που βρίσκονται κοντά του.

Σχετίζεται με: Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb ανακάλυψε την «εξαιρετικά κόκκινη» υπερμεγέθη μαύρη τρύπα που αναπτύσσεται στο πρώιμο σύμπαν

«Τα τεράστια αστέρια, των οποίων το μέγεθος είναι 10 φορές μεγαλύτερο από τον Ήλιο, είναι 100.000 φορές πιο φωτεινά από τον Ήλιο και, επομένως, εκπέμπουν ισχυρή υπεριώδη ακτινοβολία στους δίσκους που περιβάλλουν κοντινά αστέρια παρόμοια με τον Ήλιο», εξήγησε ο Olivier Berné, επικεφαλής της ομάδας. και ερευνητής στο Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie είπε στο space.com. “Αυτή η ακτινοβολία θερμαίνει το αέριο, το οποίο στη συνέχεια διαφεύγει από το δίσκο από τον οποίο αναμένεται να σχηματιστούν πλανήτες, μια διαδικασία που ονομάζουμε “φωτοεξάτμιση”. Επομένως, η δράση της μπορεί να καταστείλει τον σχηματισμό πλανητών.”

Μερικά αστέρια δυσκολεύονται να χάσουν μάζα

Ένα σημαντικό αποτέλεσμα της έρευνας της ομάδας ήταν η ανακάλυψη ότι κάθε πλανητικό σύστημα που αναδύεται από τον δίσκο d203-506 δεν θα έχει ανάλογο του μεγαλύτερου κόσμου στο ηλιακό μας σύστημα, του Δία.

Αυτό συμβαίνει επειδή η έντονη έκρηξη της υπεριώδους ακτινοβολίας είναι πιθανό να καταστείλει τον σχηματισμό του εν λόγω γίγαντα αερίου.

«Χάρη στις υπέρυθρες παρατηρήσεις με το JWST, μπορέσαμε να μετρήσουμε την ταχύτητα με την οποία διαφεύγει το αέριο», λέει ο Berné. “Βρήκαμε ότι, στο d203-506, ο δίσκος χάνει περίπου μία γήινη μάζα ετησίως. Αυτή είναι μια μεγάλη απώλεια μάζας!”

Αυτή η έρευνα ήταν απαραίτητη γιατί, κατά ειρωνικό τρόπο, τα τεράστια αστέρια που βομβαρδίζουν τους πρωτοπλανητικούς δίσκους με ακτινοβολία δεν ενεργούν πάντα για να καταστέλλουν τον σχηματισμό πλανητών. «Πιστεύουμε ότι το ηλιακό σύστημα σχηματίστηκε σε ένα περιβάλλον παρόμοιο με τον Ωρίωνα, επομένως η παρατήρηση συστημάτων όπως το d203-506 είναι ένας τρόπος να ταξιδέψουμε πίσω στο χρόνο», είπε ο Berné.

Αυτό, ωστόσο, εγείρει το ερώτημα γιατί το ηλιακό σύστημα μπόρεσε να σχηματίσει τον Δία ενώ το d203-506 δεν μπορεί.

ΖεύςΖεύς

Ζεύς

«Μια σημαντική παράμετρος είναι η μάζα του άστρου γύρω από το οποίο μπορούν να σχηματιστούν πλανήτες», είπε ο Berné. “Το αστέρι d203-506 είναι πέντε έως δέκα φορές μικρότερης μάζας από τον Ήλιο. Επομένως, έχει ασθενές βαρυτικό πεδίο, πράγμα που σημαίνει ότι ο δίσκος του δεν μπορεί να αντισταθεί καλά στη φωτοεξάτμιση. Ένα αστέρι όπως ο Ήλιος έχει μεγαλύτερο βαρυτικό πεδίο, επομένως είναι σε θέση να για καλύτερη αντίσταση στη φωτοεξάτμιση.

Σχετικές ιστορίες:

— Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb βλέπει τον υπέρυθρο σκελετό ενός γαλαξία (εικόνα)

—Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb βρίσκει νάνους γαλαξίες αρκετά ισχυρούς ώστε να αναδιαμορφώσουν ολόκληρο το πρώιμο σύμπαν.

— Οι τερατώδεις μαύρες τρύπες ή οι γαλαξίες ήταν πρώτα; Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb μπορεί να έχει μια έκπληξη

Ο πρωτοπλανητικός δίσκος d203-506 τράβηξε για πρώτη φορά την προσοχή της ομάδας πίσω από αυτήν την ανακάλυψη αφού παρατηρήθηκε με το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble και τη Συστοιχία Μεγάλου Χιλιοστού/Υποχιλιοστού Atacama (ALMA) στη βόρεια Χιλή.

“Ήταν λίγο τυχαίο. Αυτό το αντικείμενο φάνηκε με το Hubble, αλλά ήταν πολύ αχνό. Ωστόσο, σε ορισμένες προηγούμενες παρατηρήσεις με το ALMA είδαμε ότι ήταν αρκετά φωτεινό, οπότε κάναμε ζουμ σε αυτό με το ALMA. Τα δεδομένα μας ALMA ήταν επίσης πολύ καλό. , οπότε σκεφτήκαμε ότι πρέπει να το δούμε με το JWST», είπε ο Berné. «Το JWST μας έφερε πολλές εκπλήξεις, μια από τις μεγαλύτερες ήταν ο πλούτος των φασμάτων που αποκτήσαμε.

«Υπάρχει ένας απίστευτος όγκος πληροφοριών στα δεδομένα· έχει περάσει ένας χρόνος από τότε που τις λάβαμε, αλλά πιθανότατα χρησιμοποιήσαμε μόνο το 10% των χρήσιμων πληροφοριών».

Η έρευνα της ομάδας θα δημοσιευθεί στο τεύχος της 1ης Μαρτίου του περιοδικού Science.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *