چالش جدید تصاویر جیمز وب؛ آیا ممکن است یک سیاره به ستاره تبدیل شود؟

سیاره‌های یتیم یا سیار‌ه‌های سرگردان به سیاراتی گفته می‌شود که مداری حول یک ستاره مشخص ندارند و بر گرد مرکز کهکشان‌ها می‌گردند.

تصور می‌شود که این سیاره‌ها به هنگام شکل‌گیری منظومه‌های سیاره‌ای به بیرون پرتاب شده‌اند و یا اینکه هیچگاه وابستگی گرانشی به هیچ ستاره‌ای پیدا نکرده‌اند.

سیاره‌های سرگردان در یک سحابی ستاره‌ساز به نام «ان‌جی‌سی ۱۳۳۳» (NGC 1333) مشاهده شده که ۹۶۰ سال نوری از ما فاصله دارد و در یک ابر گاز و غبار بزرگتر به نام ابر مولکولی پرسئوس واقع شده است.

تلسکوپ فضایی هابل قبلاً تصاویری از این سحابی گرفته بود، اما غبار موجود در فضا مشاهده آن را مشکل کرده بود. تلسکوپ جیمز وب اما با دوربین فروسرخ خود توانست از میان غبار سحابی بگذرد و آن را به شکلی شفاف به تصویر بکشد.

درون این سحابی ستارگان تازه متولد شده، کوتوله‌های قهوه‌ای (ستار‌ه‌های کوچکی که به دلیل فقدان همجوشی هسته‌ای در مرکزشان هرگز نتوانستند به خورشید‌های نورانی تبدیل شوند) و اجرام با جرمی حدوداً ۵ تا ۱۰ برابر سیاره مشتری قرار دارند.

این اجسام آسمانی البته کم‌جرم‌ترین اجرامی هستند که در دل سحابی تولید شده‌اند. فرایند جاری در داخل سحابی معمولاً منجر به تشکیل ستارگانی می‌شود که بسیار بزرگ‌تر از سیاره‌ها یا کوتوله‌های قهوه‌ای هستند.

ری جایاوردهانا، اخترفیزیکدان دانشگاه جانز هاپکینز، نویسنده ارشد این مطالعه، در این باره می‌گوید: «ما از حساسیت بی‌سابقه تلسکوپ وب در طول موج‌های فروسرخ برای جستجوی کم‌نورترین اعضای یک خوشه ستاره‌ای جوان استفاده کردیم. ما در واقع به دنبال پاسخگویی به یک سوال اساسی در نجوم بودیم: چگونه جسمی مانند یک ستاره می‌تواند شکل بگیرد؟».

آدام لانگولد، اخترفیزیکدان در دانشگاه جانز هاپکینز و یکی دیگر از نویسندگان این مطالعه، در این باره اضافه کرد: «ما در حال بررسی محدودیت‌های فرآیند تشکیل ستاره هستیم. اگر جسمی دارید که شبیه یک سیاره مشتری جوان است، آیا ممکن است در شرایط مناسب به ستاره تبدیل شود؟ این زمینه مهمی برای درک تشکیل ستاره‌ها و سیاره‌ها است.»

هرچند به طور معمول ستاره‌ها از ابرهای گاز و غبار تشکیل می‌شوند، با این حال نویسندگان این مطالعه می‌گویند این امکان وجود دارد که اجرام ستاره‌ای نیز مشابه سیارات شکل بگیرند.

الکس شولز، اخترفیزیکدان در دانشگاه سنت اندروز در بریتانیا و یکی از نویسندگان این مطالعه، در این باره می‌گوید: «اینجا ممکن است مهد کودکی سیاره‌ای یا یک منظومه سیاره‌ای مینیاتوری باشد، در مقیاسی بسیار کوچکتر از منظومه شمسی ما.»

اخترشناسان که برای مطالعه دقیق این سحابی از ابزار فروسرخ تلسکوپ جیمز وب استفاده کرده‌اند و می‌گویند موفق شده‌اند یک اتفاق نادر را نیز مشاهده کنند: یک کوتوله قهوه‌ای با یک جسم همراه سیاره‌مانند.

دکتر جایاوردهانا در این باره می‌گوید: «احتمالاً چنین جفتی، مانند سیستم‌های ستاره‌ای دوتایی، از تکه تکه شدن ابر در هنگام انقباض شکل گرفته است.»

وی اضافه کرد: «تنوع سامانه‌هایی که فضا تولید کرده است قابل توجه است و ما را وادار می‌کند تا مدل‌های خود را از شکل‌گیری ستاره‌ها و سیاره‌ها اصلاح کنیم.»

سیاره‌های سرگردان حدود ۱۰ درصد از اجرام آسمانی درون سحابی مورد مطالعه را تشکیل می‌دهند. این اجرام اسرارآمیز در سراسر کهکشان راه شیری وجود دارند، اما تعدادشان زیاد نیست.

دانشمندان می‌گویند اجرام آسمانی کشف‌شده که اندکی بزرگ‌تر از سیاره مشتری هستند، اطلاعاتی منحصر به فرد را درباره چگونگی شکل‌گیری ستارگان و سیارات در سراسر کیهان در اختیار دانشمندان می‌گذارند.

تیم محققان قصد دارند در آینده بر این متمرکز شود که چگونه چنین اجرامی می‌توانند منظومه‌های سیاره‌ای کوچک خود را تشکیل دهند.

تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن ناسا که در مه ۲۰۲۷ به فضا پرتاب خواهد شد می‌تواند صدها سیاره سرگردان را پیدا کرده و به ستاره‌شناسان کمک کند تا اسرار این جهان‌های مرموز را کشف کنند.