Descoperirile realizate cu ajutorul telescopului spațial James Webb (JWST) continuă să depășească limitele înțelegerii noastre despre Univers. Recent, acest telescop a identificat o jumătate de duzină de planete rătăcitoare (sau vagaboande) în brațul Perseus al galaxiei noastre, la aproximativ 960 de ani lumină de Pământ. Aceste planete nu orbitează în jurul niciunei stele și sfideze cunoștințele noastre despre modul în care se formează aceste lumi în spațiu. Ce sunt exact aceste obiecte misterioase și de ce ne zdruncină înțelegerea planetelor și stelelor?
Planetele rătăcitoare, numite uneori planete orfane sau planete vagaboande, sunt obiecte cerești care se mișcă liber prin spațiu fără să orbiteze o stea, așa cum o face Pământul în jurul Soarelui. Sunt adevărate rătăcitoare ale spațiului care se deplasează singure prin vastele întinderi interstelare. Aceste planete sunt în general similare ca masă și compoziție cu planetele gigantice precum Jupiter. JWST a identificat recent șase dintre aceste planete într-o regiune numită NGC 1333, situată în brațul Perseus. Această zonă este bogată în gaze și praf, ceea ce oferă condițiile ideale pentru formarea stelelor și planetelor. Dintre noile planete, cea mai mică are o masă echivalentă cu aproximativ cinci ori mai mare decât cea a lui Jupiter, în timp ce cea mai mare este de zece ori mai masivă decât gigantul gazos al Sistemului nostru Solar. Una dintre aceste planete rătăcitoare este chiar înconjurată de un disc de gaz și praf, fenomen asociat în general cu formarea de luni sau mini-planete. Folosind sensibilitatea sa excepțională, observatorul a ajutat și la dezvăluirea unor indicii fascinante despre originea lor. Rezultatele vor fi prezentate într-un articol care va fi publicat în The Astronomical Journal.
Nu este prima dată când JWST detectează astfel de planete. În 2023, astronomii au identificat aproximativ 40 de perechi de planete gigantice plutind în Nebuloasa Orion. Cu toate acestea, descoperirile recente din NGC 1333 sunt deosebit de interesante, deoarece arată că aceste planete se formează diferit de alte lumi cunoscute prin prăbușirea direct din gazul interstelar, la fel ca stelele. În mod tradițional, se credea că planetele se formează printr-un așa-numit proces de jos în sus, în care particulele mici de praf și gheață se adună împreună pentru a forma embrioni planetari, care devin apoi planete prin acumularea de gaz și materiale într-un disc protoplanetar în jurul unei stele. Așa s-au format planetele Sistemului Solar, precum Pământul și Jupiter.
Planetele care plutesc liber descoperite de JWST se formează printr-un proces invers, numit de sus în jos. În loc să se formeze încet din particule mici, ele se nasc direct din prăbușirea gravitațională a unui nor de gaz și praf, la fel ca stelele. Acest proces rapid și masiv este similar cu cel al piticelor brune, obiecte care nu sunt nici stele, nici planete. Absența planetelor rătăcitoare libere cu mai puțin de cinci mase Jupiter în NGC 1333 sugerează, de asemenea, o limită naturală a acestei metode de formare de sus în jos. Sub această masă, procesul nu pare să aibă loc, ceea ce ar putea explica de ce aceste obiecte nu sunt mai mici.
Descoperirile realizate cu telescopul spațial James Webb contestă astfel definițiile rigide ale stelelor, planetelor și piticelor brune. Pentru a fi clasificată ca o stea, un obiect trebuie să fie suficient de masiv pentru a susține reacții de fuziune nucleară la miezul său, transformând hidrogenul în heliu și producând energie. Cele mai mici stele trebuie să aibă de aproximativ 93 de ori masa lui Jupiter pentru aceasta. Sub acest prag se află piticele maro, obiecte care sunt prea masive pentru a fi planete, dar nu suficient de masive pentru a fi stele. Piticele brune pot arde pentru scurt timp deuteriul, un izotop al hidrogenului, dar nu suficient pentru a fi considerate stele adevărate. Planetele rătăcitoare ar fi așadar undeva la mijloc, formate ca stelele, dar prea mici pentru a aprinde fuziunea nucleară.
Cercetătorii doresc să studieze aceste obiecte mai detaliat pentru a afla mai multe despre compoziția și istoria lor. Asta ar putea dezvălui indicii despre procesele de formare a stelelor și a planetelor în medii extreme, care ar oferi o nouă perspectivă asupra evoluției propriului nostru sistem solar.
Cercetarea a fost acceptată pentru publicare în The Astronomical Journal. Un preprint este disponibil la arXiv.org.
