猎户座星云的“巨无霸”发现将改写行星和恒星形成理论

行星和恒星之间的界限有点​​模糊。当然，地球与太阳的不同之处是显而易见的，但是当有木星这样的气态巨行星和棕矮星这样的恒星物体，它们具有相同的成分，但质量不同时，很难划出一条清晰的分界线。有一些随意的污点充当了分界线，但即使是这些污点也被这项新发现抹去了。

观察结果现在，科学家们发现了位于猎户座星云地球上方的梯形星团中存在着极小的天体。它只有 30 万年的历史，为恒星、棕矮星和行星的形成提供了见解。棕矮星名义上的质量是木星的 13 到 80 倍。质量更大的恒星物体有一个足够致密的核心，可以将氢变成氦。这就是一颗恒星。任何低于这个质量的物体甚至无法融合氘，使它们只能成为气态巨星。

对这些物体进行分类的另一种方法是研究它们的形成方式。如果在太小的空间中塞入过多气体，气体云就会自行坍缩，从而形成恒星。要做到这一点，就需要有冷气体。热气体会分散，而冷气体会凝结。但物体不能太大或太小，否则气体就无法冷却，恒星物体就无法形成。在猎户座星云中，有观测表明，实际上，只要有适当的冲击和相互作用，最终可能会形成质量约为木星三倍的物体。

新的观测表明，你可以去更低的地方。该团队报告说，存在质量只有木星 0.6 倍的物体。这是土星质量的两倍。这些物体可能是这些物质通过某种剧烈的相互作用逃离了它们所围绕的恒星。另一种可能，目前还没有理论解释，即它们可能像恒星一样形成。

“如果你在圆盘中发生相互作用，也许你可以把其中一颗行星扔出去。所以人们认为，在猎户座这样的地区，应该有某种自由漂浮的行星，它们最初是在圆盘中形成的，”欧洲航天局科学与探索高级顾问、合著者马克·麦卡格里恩博士告诉 IFLScience。

“真正的问题是其中大约 40 个是双星。它们是成对的。那么你如何将两个在如此剧烈的事件中同时发生的、但仍然在一起的物体踢出去呢？我的意思是，我是一个观察者：这正是我想要做的，为理论家们打破常规！？”

观测显示，这些行星大小的物体中有 9% 是双星，这意味着它们的形成方式与相同质量的行星完全不同。这些木星质量双星物体 (JuMBO) 挑战了我们目前的恒星和行星形成理论。

像恒星一样形成的物体能有多小？研究小组认为它们一定接近底线。詹姆斯·韦伯太空望远镜的精确观测并没有显示出尚未发现的更小物体群的迹象。可以肯定的是，这些小物体看起来根本不像恒星。但为了更好地理解它们，还需要进行后续观察。

“为了获取更多信息，我们需要返回詹姆斯·韦伯太空望远镜并获取它们的真实光谱。我们将在三月份进行这项工作。我们已经保证了在天文台的时间。”麦卡格里恩博士告诉 IFLScience。

在流浪行星的背景下理解这些物体是一个悬而未决的问题。它们是否构成了所有在银河系中自由漂浮、不受恒星束缚的行星的很大一部分？我们还不知道，这可能取决于它们形成的条件是否罕见。该团队并不认为梯形星一定有什么特别之处——他们在其他 JWST 图像中也看到了这些物体。但在获得更好的理解之前，这些问题仍将悬而未决。

使用该平台可以探索猎户座星云的完整新图像，获得绝对精彩的细节欧空局天空。

可以阅读描述结果的研究论文这里并已提交给《自然》杂志。