“我们知之甚少”：詹姆斯·韦伯望远镜发现的奇异“失控”行星可能是失败恒星的伪装

一项新理论解释了詹姆斯·韦伯太空望远镜发现的数十对被称为“JuMBO”的神秘行星对可能是如何形成的。

一项新的研究表明，一对神秘的木星大小的“流氓”天体可能是由胚胎恒星产生的。该理论可以解释这些木星质量双星物体（JuMBO）的一些特征，例如为什么每对的成员相距如此之远，但需要更多的数据来证实这一想法。

詹姆斯·韦伯太空望远镜在猎户座星云的梯形区域发现了这些 JuMBO。每对 JuMBO 由两个气态巨行星组成，每个气态巨行星的质量为木星的 0.7 到 30 倍。这些“流氓”行星伙伴被发现彼此绕轨道运行——但不是母恒星——距离约为25至400个天文单位，或者说是地球与太阳之间平均距离的25至400倍。

天文学家对这些神秘的二重奏如何形成提出了几种想法。 一种理论认为它们是被一颗路过的恒星同时从自己的星系中抛出的，尽管一些科学家认为这不太可能。另一个想法是，JuMBO 出现在恒星周围，但在近距离接触时，它们的引力将它们拉向彼此并脱离轨道。

然而，所有这些理论都假设 JuMBO 起源于已经形成的行星。相比之下，这项新研究提出了一个完全不同的想法：猎户座星云的 JuMBO 并不是预先存在的行星对，而是胚胎恒星的心脏。

恒星是由巨大而致密的气体和尘埃云形成的，称为前恒星核心。随着核心的生长，它会在自身重量的作用下塌陷，形成一颗婴儿恒星，称为原恒星；如果核心破碎，它可能会形成双星甚至三重态恒星。

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但这样的托儿所并不是安静的地方。它们可能被大质量恒星包围——就像猎户座星云一样——产生令人难以置信的高能辐射。二十年前，天文学家安东尼·惠特沃斯和汉斯·辛内克从理论上证明，这些强大的光子可以撞击前恒星核心，剥离它们的外层。几乎同时，压缩波会推动核心的中心，将其压缩成质量较小的物体。结果是恒星本身转变为行星或棕矮星，有时被称为“失败的恒星”，因为它的质量不足以将氢聚变成氦。

这项新研究的作者了解 Whitworth 和 Zinnecker 的研究，并想知道是否同样的机制也可以创建 JuMBO。他们“注意到 JuMBOs['] 的分离类似于恒星双星系统，其中两颗恒星的质量与太阳相似或更高，”理查德·帕克，一名高级研究员英国谢菲尔德大学天体物理学讲师、这项新研究的资深作者在一封电子邮件中告诉《生活科学》。

帕克说，这使得它们与银河系其他地方的大多数棕矮星双胞胎不同，它们之间的距离只有几个地球与太阳的距离，因此必须涉及不同的机制。 “我们认为核心已经碎裂，产生了双星，但随后来自大质量恒星的辐射消除了很多质量，”他补充道。

为了验证这个想法，帕克和谢菲尔德大学研究生、该研究的主要作者杰西卡·戴蒙德求助于理论。首先，他们创建了一堆虚拟的前恒星核心，每个核心的质量都在自然界中发现的范围内。他们还假设核心会分裂成两部分，并从恒星对之间观察到的值中选择兄弟之间的间距值。然后，他们将 Whitworth 和 Zinnecker 的计算应用于虚拟内核。这实质上是用附近一颗大质量恒星的高能辐射撞击了它们，侵蚀了核心的斗篷并压缩了其中心。

戴蒙德和帕克发现，由此产生的配对物体的质量和间隔距离与 JuMBO 非常相似。研究结果表明，在邻近恒星辐射的强烈推动下，正在发育的双星可能会变成成对的流氓行星，这为 JuMBO 对的形成提供了解释。他们的研究结果于 11 月 5 日发表在《天体物理学杂志》上。

帕克说，更多数据，例如其他具有大质量恒星的恒星形成复合体中存在 JuMBO 的证据，将有助于证实这一假设。在他看来，这样一个地方的一个例子是天蝎座-半人马座协会，它是构成天蝎座和半人马座部分的数千颗恒星的聚集体。

无论如何，帕克并不排除通过其他路线组建 JuMBO。 “我总是很难想到只有一种方法可以形成这样的物体，”帕克说。 “我们对它们知之甚少，因此它们可能以多种方式形成。”