На новых снимках звёздообразующего региона с высоким разрешением учёные обнаружили миры, не поддающиеся объяснению: бинарные объекты юпитерианской массы

Мы многое открыли в этой Вселенной. Планеты, вращающиеся вокруг звёзд по орбитам, плоскость которых находится под прямым углом к плоскости экватора звезды. Запретные миры, обманувшие смерть. Космические взрывы, не поддающиеся объяснению.

И всё же космос продолжает нас удивлять.

Последнее зрелище, наблюдаемое космическим телескопом им. Джеймса Уэбба, — скопление почти 150 свободно плавающих объектов в туманности Ориона, сравнимых по массе с Юпитером. Десятки этих миров даже вращаются друг вокруг друга. Учёные, обнаружившие их, назвали их бинарными объектами юпитерианской массы, или JuMBOs, и причина их появления остаётся полной загадкой.

«Что-то не так в нашем понимании формирования планет, звёздообразования — или и того, и другого, — сказал Сэмюэл Пирсон, учёный из Европейского космического агентства (ЕКА), работавший над наблюдениями, которые были опубликованы в понедельник и ещё не прошли рецензирование. — Они не должны существовать».

Учёные полагают, что пять пар недавно обнаруженных слабых источников (см. выше) являются молодыми горячими объектами, масса которых всего в несколько раз превышает массу Юпитера. Они получили название JuMBOs, сокращённо от Jupiter-Mass Binary Objects.

Туманность Ориона — это область звёздообразования на расстоянии 1350 световых лет от Земли, расположенная в северном полушарии в поясе созвездия Ориона. Она давно изучается астрономами, но учёные, участвовавшие в новом исследовании этой области с помощью телескопа Уэбб, результаты которого также были опубликованы в понедельник, утверждают, что новые изображения безусловно лучшие из всех, что были получены до сих пор.

«Мы получили изображения с разрешением лучше, чем у Хаббла, но теперь в инфракрасном диапазоне», — сказал Марк Маккорин, старший советник по науке и исследованиям ЕКА. По его словам, последние наблюдения позволили выявить невиданные ранее масштабы звёздообразования и зарождающихся планетных систем.

«Шрапнель», летящая со скоростью более 100 км/с в туманности Ориона. Она образовалась в результате взрыва, который, как считают учёные, произошёл в результате столкновения двух массивных молодых звёзд где-то за последнюю тысячу лет.

Звёзды в нашей Вселенной образуются, когда гигантские облака пыли и газа постепенно сгущаются под действием гравитации. В конце концов, отдельные участки облака становятся настолько плотными, что сжимают атомы водорода и запускают ядерный синтез, формируя ядро звезды. В менее плотных областях в небольших объектах может происходить более миниатюрный вариант термоядерного синтеза — синтез дейтерия. Такие объекты называются коричневыми карликами, или иногда «несостоявшимися звёздами».

JuMBO, по-видимому, представляют собой меньший класс газообразных объектов. В то время как коричневые карлики могут вырасти до массы, примерно в 13 раз превышающей массу Юпитера, новые объекты могут стать меньше примерно половины массы планеты, а их температура превышает 500°С. Их разделяет расстояние, примерно в 200 раз превышающее расстояние между Землёй и Солнцем, и они обращаются друг вокруг друга по орбитам, на которые уходит более 20 000 лет.

Если бы они были одиночными объектами в космосе, их было бы легче объяснить. Но их появление парами, 42 из которых были замечены Уэббом в туманности Ориона, вызывает недоумение. По словам д-ра Пирсона, согласно существующим научным моделям, невозможно сформировать одиночные объекты такого малого размера непосредственно из облаков пыли и газа, тем более парами. Даже если это выброшенные планеты, которые под действием гравитационных сил были отброшены от молодых звёзд, также неясно, откуда взялось такое количество пар.

«Это всё равно, как если бы вы пнули чашку с чаем через всю комнату так, чтобы весь чай вновь оказался в чашке, — сказал д-р Пирсон. — А затем проделали бы это 42 раза подряд».

Это открытие «совершенно неожиданно», — сказал Мэтью Бейт, профессор теоретической астрофизики из Эксетерского университета в Англии. Многие звёзды, возможно, даже все звёзды, включая наше Солнце, рождаются парами. Но по мере уменьшения массы бинарных объектов они встречаются всё реже, поскольку из-за слабого гравитационного притяжения их легче разорвать на части. Тем не менее, существование JuMBOs «предполагает, что мы, возможно, чего-то не знаем о том, как образуются эти объекты с очень низкой массой», — сказал д-р Бейт.

Доктор Пирсон надеется докопаться до сути проблемы, используя Уэбб для анализа света от объектов и выяснения того, из чего состоят их газообразные атмосферы и, возможно, как они образовались. В настоящее время, по его словам, он может лишь предположить наличие на них метана и воды.

Поиск JuMBOs в других звёздообразующих регионах также может помочь.

«Орион очень массивный и очень плотный, — сказал д-р Пирсон. — Обнаружим ли мы, что то же самое происходит в более разреженном регионе? Это может дать нам ключ к разгадке механизма образования».

Пока эта загадка не решена, люди могут любоваться новым ценным видом туманности Ориона, открывающимся с помощью Уэбба.

«Когда я была молодой студенткой и мы только начинали использовать электронные датчики на телескопах, мы часто с нетерпением ждали каждого "YAMOO" — Yet Another Map Of Orion [очередной карты Ориона] — из-за замечательных и удивительных деталей, которые открывал каждый новый датчик», — сказала Хайди Хаммель, междисциплинарный научный сотрудник НАСА по телескопу и вице-президент по науке Ассоциации университетов по исследованиям в области астрономии.

По её словам, телескоп Уэбб «просто впечатляюще справился со своей задачей составления YAMOO».