O mistério por trás das centenas de estranhos planetas flutuantes descobertos… Telescópio Espacial James Webb (JWST) pode estar um passo mais perto de uma solução.
Muitos planetas “desonestos” que não possuem uma estrela-mãe espreitam no universo. Esses planetas flutuantes (FFPs), incluindo pares de mundos do tamanho de Júpiter orbitando um ao outro, são misteriosos para os cientistas. Mas um novo estudo provavelmente descarta uma maneira pela qual os chamados objetos binários de massa de Júpiter (JuMBOs) poderiam existir.
Os astrônomos descobriram esses objetos há mais de 20 anos, usando o telescópio infravermelho do Reino Unido no Havaí. Desde então, os observadores avistaram e tropeçaram em centenas desses objetos astronômicos desonestos. Maior captura no ano passado. Esta massa, descoberta pelo poderoso Telescópio Espacial James Webb, consiste em mais de 500 planetas flutuantes no espaço trapezoidal da Nebulosa de Órion, um ponto de nascimento estelar.
É importante notar que 80 desses mundos variam entre 0,7 e 13 vezes a sua massa Júpiterformaram pares de planetas orbitando um ao outro.
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Essas entidades misteriosas têm A comunidade astronômica ficou intrigada. Por um lado, como os JuMBOs – e mais geralmente, os FFPs – se formam é um mistério. Uma ideia é que tais planetas, acoplados ou não, se formam quando nuvens de gás e poeira colapsam sob a sua própria gravidade. Isto é como uma versão em miniatura da formação estelar.
Outra hipótese é que tais planetas sejam afastados dos seus sistemas planetários compactos pela força gravitacional de um corpo particularmente grande, Como uma estrela passageira.
“O vôo astral é um método de produção [FFPs]”,” Dong LaiO professor de astrofísica da Universidade Cornell e autor sênior do novo estudo disse ao Live Science por e-mail. Na verdade, depois de descobrir a mutação no ano passado, outra equipa de investigação calculado Os JuMBOs tinham cerca de um quinto da probabilidade de serem afastados de suas estrelas-mãe por uma estrela passageira do que outros FFPs.
Para aprender o processo pelo qual se formam objetos massivos e outros objetos gelados, Lai e Fang Yuanyu, um estudante da Universidade Shanghai Jiao Tong, na China, criaram dezenas de milhares de simulações de um sistema planetário contendo um par de planetas com a massa de Júpiter orbitando um sol. -como estrela.
Em cada simulação, os investigadores permitiram a passagem de uma segunda estrela de tamanho semelhante e calcularam a fração de simulações em que ambos os planetas foram ejetados da órbita. Em todas as simulações, Lie e Yu ajustaram vários fatores, como as massas dos planetas, sua separação relativa e a velocidade da estrela voando perto da estrela-mãe para ver como esses fatores afetam o número de vezes que objetos massivos são ejetado.
Eles descobriram que objetos massivos eram mais propensos a se formar se os planetas inicialmente orbitassem próximos uns dos outros ou se suas massas fossem até 4 vezes a massa de Júpiter. Mas mesmo no cenário de maior probabilidade, as probabilidades de os planetas duplos serem ejetados simultaneamente ainda eram incrivelmente baixas – menos de 1%.
Em contraste, planetas únicos tinham normalmente centenas de vezes mais probabilidade de serem ejetados durante sobrevoos estelares, criando FFPs solitários. Na verdade, Lai acredita que tais visitantes estelares podem ter dado origem aos FFPs da Nebulosa de Órion. As simulações também mostraram que os únicos orbitadores sobreviventes foram abalados violentamente, com as suas trajetórias inicialmente circulares desviando-se para trajetórias elípticas.
Os resultados de Lai e Yu, que ainda não foram revisados por pares, foram submetidos ao The Astrophysical Journal e estão disponíveis como pré-impressão via arXiv.
Lai e Yu acreditam que a sua investigação torna o modelo de colapso das nuvens uma explicação mais provável para a forma como os objetos massivos se formam. No entanto, Lai vê as simulações como um tipo de experimento de física que poderia ajudar em observações futuras com telescópios como o Telescópio. Observatório Vera C. RubinQue está em construção no Chile.
Por exemplo, os resultados das suas simulações serão úteis para compreender o que acontece aos sistemas planetários em aglomerados estelares densos e para identificar sistemas planetários exóticos, como planetas capturados, disse Lai.