獵戶座星雲中發現數十個神祕二元天體

【2023年10月11日訊】(記者林達編譯報導)借助韋伯太空望遠鏡(JWST)拍攝的獵戶座星雲(Orion Nebula)的新圖像,天文學家發現了數十個神秘天體,這些天體超出其對恆星和行星如何形成的理解。研究人員將其命名為木星質量二元天體,簡稱JuMBO,它們可能代表了一個全新的天文學類別。

這些令人費解的天體太小,不可能是恆星,而且因為沒有圍繞母恆星運行,所以從技術上講也不能被歸類為行星。

英國埃克塞特大學天體物理學家馬修·貝特未參與這項新觀測,他向《衛報》表示:「截止目前,我們所有的理論都遺漏了一些東西。好像有種我們還沒有想到的機制正在形成這些天體。」10月2日,科學家們在網上分享了新發現,論文尚未經過同行評審。

自2021年12月發射以來,韋伯望遠鏡已經確認了一顆系外行星,提供了天王星環(Uranus’ rings)的新圖像,並繪製了令人眼花繚亂的創世之柱肖像(Pillars of Creation),等等。這一次,這台強大的望遠鏡將其鏡頭轉向獵戶座星雲,這是一個距離地球約1,350光年的氣體和塵埃區域。

這是距離地球最近的大型恆星形成區域,抬頭仰望夜空,它似乎是獵戶座的一部分——更具體地說,這個星雲就像是希臘神話獵人腰帶上垂下的寶劍。

韋伯圖像顯示了一個由近150個自由漂浮物體組成的星團,每個物體的質量與木星(Jupiter)大致相同,但天文學家無法完全解釋這一點。現有理論表明,如此小的天體不可能由星雲內的氣體和塵埃形成。更令人不解的是,許多物體都是成對存在的——即使JuMBO被從年輕恆星的軌道上彈出,仍然無法解釋它們是如何配對的。新的韋伯圖像顯示了42個這樣的搭配。

JuMBO觀測結果的合著者、歐洲航天局(ESA)天體物理學家塞繆爾·皮爾森(Samuel Pearson)向《紐約時報》表示:「這就像把一杯茶踢到房間的另一端,然後所有的茶水都落回到茶杯里,如此重復了42次。」

從地面觀測發現一些奇怪的事情後,研究人員決定用JWST仔細觀察獵戶座星雲——更具體地說,研究小組懷疑韋伯可能觀察到了「非常小的物體」,正如ESA科學與探索高級顧問馬克·麥考林(Mark McCaughrean)告訴《衛報》的那樣。雖然事實確實如此,但新觀察帶來的問題多於答案。

麥考林補充道:「它們小至木星質量,甚至是木星質量的一半,自由漂浮,不附著在恆星上。物理學告訴我們,你甚至無法製造那麼小的物體。我們期待能打破物理學。而我認為確實已經打破了,這很好。」

科學家估計JuMBO已有一百萬年的歷史,表面溫度超過1000華氏度。然而,由於沒有母星,溫度可能會下降。

目前,天文學家仍在試圖搞清這些物體是如何以及為何形成的,以及其存在對於恆星和行星形成的理論意味著什麼。天文學家計劃在其它星雲中尋找JuMBO,並利用望遠鏡的觀測結果來弄清其成分。目前,望遠鏡只能識別水和甲烷。

「也許所有恆星形成區域都擁有這些雙木星(甚至可能是雙海王星和雙地球),而我們之前只是沒有足夠強大的望遠鏡來觀察它們,」 JWST研究的天文學家海蒂·哈梅爾(Heidi Hammel)這樣告訴BBC新聞。她參與了韋伯望遠鏡計劃但沒有直接參與JuMBO觀測項目。◇#

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