นักดาราศาสตร์ที่ใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศ NASA/ESA/CSA James Webb ได้สำรวจขีด จำกัด มวลต่ำสุดของดาวแคระสีน้ำตาลภายในเนบิวลาเปลวไฟซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดของดาวฤกษ์ในกลุ่มดาวนายพราน
ภาพตัดปะของภาพจากเนบิวลาเปลวไฟนี้แสดงมุมมองแสงอินฟราเรดใกล้จากฮับเบิลทางด้านซ้ายในขณะที่ทั้งสองสิ่งที่ใส่เข้าไปด้านขวาแสดงมุมมองใกล้อินฟราเรดที่ถ่ายโดยเวบบ์ เครดิตภาพ: NASA / ESA / CSA / M. Meyer, มหาวิทยาลัยมิชิแกน / A. Pagan, STSCI
ที่เนบิวลาเปลวไฟตั้งอยู่ประมาณออกไปในกลุ่มดาวนายพราน
หรือที่รู้จักกันในชื่อ NGC 2024 และ SH2-277 เนบิวลาที่ปล่อยออกมานี้มีความกว้างประมาณ 12 ปีแสงและอายุน้อยกว่าหนึ่งล้านปี
เนบิวลาเปลวไฟคือโดยนักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษที่เกิดในเยอรมันวิลเลียมเฮอร์เชลเมื่อวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2329
มันคือของ Molecular Molecular Cloud Complex ซึ่งรวมถึงเนบิวลาที่มีชื่อเสียงเช่นเนบิวลาหัวม้าและเนบิวลา Orion
ในการศึกษาใหม่นักดาราศาสตร์ใช้เวบบ์เพื่อสำรวจขีด จำกัด มวลต่ำสุดของดาวแคระสีน้ำตาลภายในเนบิวลาเปลวไฟ
ผลที่ได้คือพวกเขาพบว่าเป็นวัตถุลอยอิสระประมาณสองถึงสามเท่าของมวลของดาวพฤหัสบดีแม้ว่าพวกเขาจะไวต่อมวลของดาวพฤหัสบดี 0.5 เท่า
ดร. แมทธิวเดอฟูริโอนักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเท็กซัสกล่าว
“ ด้วยเวบบ์เราสามารถตรวจสอบวัตถุมวลที่เบาที่สุดและต่ำที่สุดได้”
ขีด จำกัด มวลต่ำที่ทีมค้นหานั้นถูกกำหนดโดยกระบวนการที่เรียกว่าการกระจายตัว
ในกระบวนการนี้เมฆโมเลกุลขนาดใหญ่ซึ่งทั้งดาวและดาวแคระสีน้ำตาลเกิดขึ้นแตกออกเป็นหน่วยเล็กและเล็กลงหรือชิ้นส่วน
การกระจายตัวนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการที่มีความสมดุลระหว่างอุณหภูมิความดันความร้อนและแรงโน้มถ่วงเป็นสิ่งสำคัญที่สุด
โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อชิ้นส่วนที่ทำสัญญาภายใต้แรงโน้มถ่วงแกนของพวกเขาจะร้อนขึ้น
หากแกนกลางมีขนาดใหญ่พอมันจะเริ่มหลอมรวมไฮโดรเจน
ความดันภายนอกที่เกิดจากฟิวชั่นนั้นต่อต้านแรงโน้มถ่วงหยุดยุบและทำให้วัตถุมีเสถียรภาพ
อย่างไรก็ตามชิ้นส่วนที่แกนไม่ได้กะทัดรัดและร้อนพอที่จะเผาไฮโดรเจนยังคงหดตัวต่อไปตราบเท่าที่พวกเขาแผ่ความร้อนภายในออกไป
ภาพใกล้อินฟราเรดของส่วนหนึ่งของเนบิวลาเปลวไฟจากเวบบ์เน้นวัตถุมวลต่ำสามชิ้นซึ่งเห็นในสิ่งที่ใส่เข้าไปทางด้านขวา เครดิตภาพ: NASA / ESA / CSA / STSCI / M. Meyer, มหาวิทยาลัยมิชิแกน
“ การระบายความร้อนของเมฆเหล่านี้มีความสำคัญเพราะถ้าคุณมีพลังงานภายในเพียงพอมันจะต่อสู้กับแรงโน้มถ่วงนั้น” ดร. ไมเคิลเมเยอร์นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยมิชิแกนกล่าว
“ ถ้าเมฆเย็นลงอย่างมีประสิทธิภาพพวกมันจะพังทลายและแตกสลาย”
การแยกส่วนหยุดเมื่อชิ้นส่วนกลายเป็นทึบแสงพอที่จะดูดซับรังสีของตัวเองอีกครั้งจึงหยุดการระบายความร้อนและป้องกันการล่มสลายเพิ่มเติม
ทฤษฎีวางขีด จำกัด ที่ต่ำกว่าของชิ้นส่วนเหล่านี้ที่ใดก็ได้ระหว่างมวลชนหนึ่งถึงสิบดวง
การศึกษาครั้งนี้ลดลงอย่างมีนัยสำคัญซึ่งช่วงการสำรวจสำมะโนประชากรของเวบบ์นับชิ้นส่วนของมวลที่แตกต่างกันภายในเนบิวลา
“ ตามที่พบในการศึกษาก่อนหน้านี้หลายครั้งในขณะที่คุณไปที่มวลล่างคุณจะได้รับวัตถุมากขึ้นถึงประมาณสิบเท่าของมวลของดาวพฤหัสบดี” ดร. เดอฟูริโอกล่าว
“ ในการศึกษาของเรากับเวบบ์เรามีความอ่อนไหวถึง 0.5 เท่าของมวลของดาวพฤหัสบดีและเรากำลังค้นหาสิ่งที่น้อยลงเรื่อย ๆ เมื่อคุณต่ำกว่าสิบเท่าของดาวพฤหัส”
“ เราพบวัตถุแมสจูปิเตอร์ห้าตัวน้อยกว่าวัตถุสิบจูปิเตอร์มวลและเราพบว่าวัตถุสามจูปิเตอร์-มวลน้อยกว่าวัตถุขนาดห้าจูปิเตอร์-มวล”
“ เราไม่พบวัตถุใด ๆ ที่ต่ำกว่ามวลดาวพฤหัสบดีสองหรือสามคนและเราคาดหวังว่าจะเห็นพวกเขาหากพวกเขาอยู่ที่นั่นดังนั้นเราจึงตั้งสมมติฐานว่านี่อาจเป็นขีด จำกัด ของตัวเอง”
“ เวบบ์เป็นครั้งแรกที่สามารถตรวจสอบได้และเกินขีด จำกัด นั้น” ดร. เมเยอร์กล่าวเสริม
“ หากขีด จำกัด นั้นเป็นจริงไม่ควรมีวัตถุใด ๆ ของจูปิเตอร์มวลที่ลอยอยู่ในกาแลคซีทางช้างเผือกของเราเว้นแต่ว่าพวกเขาจะถูกสร้างขึ้นเป็นดาวเคราะห์แล้วพุ่งออกจากระบบดาวเคราะห์”
อันกระดาษในการค้นพบได้รับการตีพิมพ์ในไฟล์จดหมายวารสารดาราศาสตร์-
-
Matthew de Funioet al- 2025. การระบุการหมุนเวียนในฟังก์ชั่นมวลเริ่มต้นของกลุ่มดาวฤกษ์รุ่นเยาว์ลงไปที่ 0.5 MJAPJL981, L34; ดอย: 10.3847/2041-8213/adb96a
