To εντόπισε ένα διαστημικό σώμα που δεν έπρεπε να υπάρχει

Οι καφέ νάνοι είναι μια ιδιαίτερη κατηγορία κοσμικών σωμάτων αφού δεν είναι ούτε πλανήτες ούτε άστρα. Χαρακτηρίζονται ως «αποτυχημένα άστρα» επειδή όλα τα στοιχεία που έχουν οι επιστήμονες στη διάθεση τους δείχνει ότι ξεκίνησαν να σχηματίζονται ως άστρα αλλά κάποια στιγμή η διαδικασία αυτή διακόπηκε με αποτέλεσμα να αποτελεί στην ουσία ένα κοσμικό κατάλοιπο το οποίο συνεχίζει να διατηρούν ένα μίνιμουμ επίπεδο λειτουργίας.

Οι καφέ νάνοι είναι ουράνια σώματα μεγαλύτερα από το Δία, αλλά με μικρότερη μάζα από την απαιτούμενη ώστε να μετατραπούν σε άστρα. Παρόλο εκτιμάται ότι υπάρχουν περίπου 100 δισ. καφέ νάνοι στο γαλαξία μας, μέχρι σήμερα έχουν εντοπισθεί λιγότεροι από δύο χιλιάδες καθώς η ακτινοβολία τους είναι πολύ αμυδρή και το μέγεθός τους σχετικά μικρό. Έχουν σχετικά υψηλές θερμοκρασίες όταν γεννιούνται (δεκάδες χιλιάδες έως και εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου) . Καθώς σταδιακά κρυώνουν η θερμοκρασία τους υποχωρεί πέριξ των χιλίων βαθμών Κελσίου.

Σε απόσταση περίπου χιλίων ετών φωτός από τη Γη βρίσκεται το μοριακό νέφος του Περσέα το οποίο αποτελεί μια περιοχή αστρογένεσης. Το πανίσχυρο διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb έστρεψε τα όργανα του στο μοριακό νέφος του Περσέα και εστίασε σε ένα αστρικό σμήνος που υπάρχει μέσα σε αυτό το νέφος. Μέσα στο σμήνος που έχει την κωδική ονομασία IC 348 το James Webb εντόπισε έναν καφέ νάνο ο οποίο αποτελεί προϊόν ενός διαστημικού περιβάλλοντος το οποίο σύμφωνα με τα υπάρχοντα κοσμολογικά μοντέλα δεν επιτρέπει τη δημιουργία διαστημικών σωμάτων είτε αυτά είναι άστρα είτε πλανήτες.

Εντυπωσιακή εικόνα που κατέγραψε το James Webb από το αστρικό σμήνος που βρίσκεται ο καφέ νάνος. πηγή φωτό (NASA, ESA, CSA, STScI, K. Luhman (Penn State University), and C. Alves de Oliveira (ESA))

Ο καφέ νάνος σε αυτό το νεαρό αστρικό σμήνος ξεφεύγει από τα μοντέλα σχηματισμού αστεριών εξαιτίας του μικρού σε μέγεθος νέφους αερίου μέσα στο οποίο γεννήθηκε. Ένα μικρότερο μοριακό νέφος όπως το IC 348 διαθέτει ασθενέστερη βαρύτητα και επομένως δεν δημιουργούνται συνθήκες κατάρρευσης του από την οποία προκύπτουν οι διεργασίες γέννησης άστρων.

Έτσι σύμφωνα με τους ερευνητές αυτός ο καφέ νάνος δεν θα έπρεπε να σχηματιστεί είτε ως άστρο είτε ως πλανήτης. «Το ερώτημα που προκύπτει από αυτή την ανακάλυψη είναι το πώς μπορεί η διεργασία αστρογένεσης να συμβεί σε ένα τόσο περιορισμένο σε μάζα περιβάλλον» λέει η Καταρίνα Άλβες ντε Ολιβέιρα, επιστήμονας του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος που ήταν επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας.

Naftemporiki.gr

 

To James Webb εντόπισε ένα «Κοσμικό Αμπέλι» στα βάθη του Σύμπαντος και ένα μαιευτήριο άστρων στην καρδιά του γαλαξία μας (βίντεο)

 

Tο Κοσμικό Αμπέλι είναι σύμφωνα με την ερευνητική ομάδα που μελετά τα δεδομένα που κατέγραψε το James Webb «σημαντικά μεγαλύτερο από άλλες ομάδες ανάλογης ηλικίας γαλαξιών που έχουν εντοπισθεί στο Σύμπαν». Η γαλαξιακή ομάδα έχει μια εκτιμώμενη μάζα περίπου 260 δισεκατομμυρίων ηλιακών μαζών και όπως αναφέρουν οι ερευνητές κάποιοι γαλαξίες της ομάδας όταν έγινε η εκπομπή του φωτός της που εντόπισε το James Webb βρίσκονταν σε φάση αστρογένεσης κάτι που σημαίνει ότι θα μεγάλωναν ακόμη περισσότερο σε όγκο ενώ άλλοι γαλαξίες και πιο συγκεκριμένα οι δύο μεγαλύτεροι της ομάδας φαίνεται ότι είχαν ολοκληρώσει τον κύκλο αστρογένεσης και βρίσκονταν στη φάση της… συνταξιοδότησης.

Το μαιευτήριο

To James Webb επικέντρωσε το πανίσχυρο υπέρυθρο βλέμμα του σε ένα τμήμα του πυκνού κέντρου του γαλαξία μας και πιο συγκεκριμένα σε μια περιοχή σχηματισμού άστρων, που ονομάζεται Τοξότης C (Sgr C) και απέχει μόλις 300 έτη φωτός από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα του Γαλαξία, τον Τοξότη Α*.

Μία εντυπωσιακή εικόνα της περιοχής αστρογένεσης που εντόπισε το James Webb στο κέντρο του γαλαξία. πηγή φωτό (NASA, ESA, CSA, STScI, and S. Crowe (University of Virginia)

«Δεν υπήρξαν ποτέ δεδομένα υπέρυθρων σε αυτήν την περιοχή με το επίπεδο ανάλυσης και ευαισθησίας που έχουμε με το James Webb, επομένως βλέπουμε πολλά χαρακτηριστικά εδώ για πρώτη φορά. Το James Webb αποκαλύπτει μια απίστευτη ποσότητα λεπτομέρειας, επιτρέποντάς μας να μελετήσουμε το σχηματισμό άστρων σε αυτό το είδος περιβάλλοντος με τρόπο που δεν ήταν δυνατό στο παρελθόν» αναφέρει Σάμιουελ Κρόου,  προπτυχιακός φοιτητής στο Πανεπιστήμιο της Βιρτζίνια και επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας.

Μια από τις εικόνες που έδωσαν στη δημοσιότητα οι ερευνητές από την αρχαία γαλαξιακή ομάδα που εντόπισε το James WEbb. πηγή φωτό. (arXiv (2023)

«Το γαλαξιακό κέντρο είναι το πιο ακραίο περιβάλλον στον Γαλαξία μας, όπου οι τρέχουσες θεωρίες σχηματισμού άστρων μπορούν να τεθούν στην πιο αυστηρή δοκιμασία τους», αναφέρει ο Τζόναθαν Ταν, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Βιρτζίνια, μέλος της ερευνητικής ομάδας
Το τηλεσκόπιο κατέγραψε μια εικόνα από την περιοχή αυτή όπου εκτιμάται ότι εμφανίζονται περίπου 500.000 αστέρια. Υπάρχει ένα σμήνος πρωτοαστέρων –αστέρων που ακόμη σχηματίζονται και αποκτούν μάζα– που παράγουν εκροές που λάμπουν σαν φωτιά στη μέση ενός υπέρυθρου-σκοτεινού νέφους.

Το νέφος από το οποίο αναδύονται οι πρωτοαστέρες  είναι τόσο πυκνό που το φως από τα αστέρια πίσω του δεν μπορεί να φτάσει στο James Webb, με αποτέλεσμα να φαίνεται λιγότερο γεμάτο, ενώ στην πραγματικότητα είναι μια από τις πιο πυκνά γεμάτες περιοχές της εικόνας. Μικρότερα υπέρυθρα-σκοτεινά νέφη που μοιάζουν με τρύπες στο αστρικό περιβάλλον είναι επίσης περιοχές σχηματισμού νέων άστρων.

Naftemporiki.gr