اللغز الكامن وراء مئات الكواكب الغريبة والطافية التي اكتشفها… تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) قد يكون خطوة أقرب إلى الحل.
العديد من الكواكب “المارقة” التي تفتقر إلى النجم الأم تكمن في الكون. تعتبر هذه الكواكب الحرة العائمة (FFPs)، بما في ذلك أزواج من العوالم بحجم كوكب المشتري والتي تدور حول بعضها البعض، غامضة بالنسبة للعلماء. لكن من المحتمل أن تستبعد دراسة جديدة إحدى الطرق التي يمكن أن تكون بها ما يسمى بالأجسام الثنائية ذات كتلة المشتري (JuMBOs).
اكتشف علماء الفلك هذه الأجسام منذ أكثر من 20 عامًا، باستخدام تلسكوب الأشعة تحت الحمراء التابع للمملكة المتحدة في هاواي. ومنذ ذلك الحين، رصد المراقبون المئات من هذه الأجسام الفلكية المارقة، وتعثروا فيها أكبر صيد العام الماضي. تتكون هذه الكمية، التي اكتشفها تلسكوب جيمس ويب الفضائي القوي، من أكثر من 500 كوكب حر عائم في مساحة شبه منحرفة لسديم أوريون، وهي نقطة ولادة نجمية.
والجدير بالذكر أن 80 من هذه العوالم تتراوح كتلتها بين 0.7 و13 مرة كوكب المشتري، شكلت أزواجًا من الكواكب التي تدور حول بعضها البعض.
متعلق ب: 35 صورة مذهلة من تلسكوب جيمس ويب الفضائي
هذه الكيانات الغامضة لديها حيرة مجتمع علم الفلك. لسبب واحد، فإن كيفية تشكل JuMBOs – وبشكل أعم، FFPs – هي لغزا. إحدى الأفكار هي أن مثل هذه الكواكب، سواء كانت مقترنة أو غير ذلك، تتشكل عندما تنهار سحب الغاز والغبار تحت تأثير جاذبيتها. هذا مثل نسخة مصغرة من تكوين النجوم.
فرضية أخرى هي أن مثل هذه الكواكب يتم سحبها بعيدًا عن أنظمتها الكوكبية المكتظة عن كثب بواسطة قوة الجاذبية لجسم كبير بشكل خاص، مثل نجم عابر.
“التحليق النجمي هو إحدى طرق الإنتاج [FFPs]”،” دونغ لايقال أستاذ الفيزياء الفلكية بجامعة كورنيل وكبير مؤلفي الدراسة الجديدة لموقع Live Science عبر البريد الإلكتروني. في الواقع، بعد اكتشاف الطفرة في العام الماضي، فريق بحث آخر محسوب أن JuMBOs كان من المحتمل أن يتم إبعادها عن نجومها الأم بواسطة نجم عابر بنسبة الخمس تقريبًا مثل FFPs الأخرى.
لمعرفة العملية التي تكونت فيها الأجسام الضخمة والأجسام المتجمدة الأخرى، قام لاي وفانغ يوان يو، وهو طالب في جامعة شنغهاي جياو تونغ في الصين، بإنشاء عشرات الآلاف من عمليات المحاكاة لنظام كوكبي يحتوي على زوج من الكواكب ذات كتلة المشتري والتي تدور حول نجم يشبه الشمس.
في كل محاكاة، سمح الباحثون لنجم ثانٍ بنفس الحجم بالانقضاض، وقاموا بحساب جزء من عمليات المحاكاة التي تم فيها طرد كلا الكوكبين من المدار. في جميع عمليات المحاكاة، قام لاي ويو بتعديل العديد من العوامل، مثل كتل الكواكب، والانفصال النسبي بينها، وسرعة النجم المحلق بالقرب من النجم الأم لمعرفة كيفية تأثير هذه العوامل على عدد مرات قذف الأجسام الضخمة.
ووجدوا أنه من المرجح أن تتشكل الأجسام الضخمة إذا كانت الكواكب تدور في البداية بالقرب من بعضها البعض أو إذا كانت كتلتها تصل إلى 4 أضعاف كتلة كوكب المشتري. ولكن حتى في السيناريو الأعلى احتمالًا، فإن احتمالات طرد الكواكب المزدوجة في وقت واحد كانت لا تزال منخفضة بشكل لا يصدق – أقل من 1٪.
في المقابل، كانت الكواكب المنفردة عادةً أكثر عرضة بمئات المرات للطرد أثناء التحليق النجمي، مما أدى إلى إنشاء FFPs منفردة. في الواقع، يعتقد لاي أن مثل هؤلاء الزائرين النجوم ربما يكونون قد ولدوا كائنات FFP الخاصة بسديم أوريون. أظهرت عمليات المحاكاة أيضًا أن المركبات المدارية الوحيدة الباقية قد اهتزت بشدة، حيث انحرفت مساراتها الدائرية في البداية إلى مسارات على شكل بيضاوي.
تم تقديم نتائج لاي ويو، التي لم تتم مراجعتها بعد، إلى مجلة الفيزياء الفلكية وهي متاحة كطبعة أولية عبر arXiv.
ويعتقد لاي ويو أن بحثهما يجعل من نموذج انهيار السحابة تفسيرًا أكثر ترجيحًا لكيفية تشكل الكائنات الضخمة. على أية حال، يرى لاي أن عمليات المحاكاة هي نوع من التجارب الفيزيائية التي يمكن أن تساعد في عمليات الرصد المستقبلية بواسطة التلسكوبات مثل التلسكوب. مرصد فيرا سي روبنوالتي هي قيد الإنشاء في تشيلي.
على سبيل المثال، ستكون نتائج عمليات المحاكاة الخاصة بهم مفيدة لفهم ما يحدث للأنظمة الكوكبية في مجموعات النجوم الكثيفة ولتحديد الأنظمة الكوكبية الغريبة مثل الكواكب الملتقطة، كما قال لاي.
“مدمن ثقافة البوب. عشاق التلفزيون. نينجا الكحول. إجمالي مهووس البيرة. خبير تويتر محترف.”
More Stories
شاهد رواد فضاء SpaceX Crew-8 وهم يحركون التنين الخاص بهم في محطة الفضاء الدولية في 2 مايو
الصين تنشر فيديو CGI لقاعدة القمر ويحتوي على شيء غريب جدًا
يقع أعلى مرصد على وجه الأرض فوق جبال الأنديز في تشيلي، وقد تم افتتاحه أخيرًا