Az általános vélekedés szerint a bolygók keletkezéséhez szükség van egy csillagra: először ez alakul ki, majd a protoplaneráis korongból – vagyis a rengeteg gázból és törmelékből – születnek meg a bolygók. Ez azonban nem mindig van így, az amerikai Johns Hopkins Egyetem kutatói pedig azt próbálják meg feltárni, hogy milyen határ választja el a különböző bolygóformáló mechanizmusokat. „Ha van egy objektum, amely úgy néz ki, mint egy fiatal Jupiter, lehetséges, hogy megfelelő körülmények között csillaggá változik? Ez fontos részlet a csillagok és a bolygók kialakulásának megértéséhez” – magyarázta a Science Alertnek Adam Langeveld, az egyetem asztrofizikusa.

A tudósok feltételezése szerint a csillagok „kívülről befelé” haladva alakulnak ki: a rengeteg por és gáz annyira összesűrűsödik, hogy egy ponton összeomlik, a magban pedig beindul a hidrogénfúzió. A bolygók ezzel szemben épp fordítva keletkeznek: a por és törmelék először az elektrosztatikus jelenség hatására kezd el összetapadni, majd a gravitáció veszi át ezt az összetartó szerepet, így végül felépül a mag, a köpeny és a felszín.

Hogy kiderüljön, a mechanizmusok között hol húzódik a határ, a tudósok a Perseus csillagképben található NGC 1333 ködre irányították a James Webb űrteleszkópot. A régói egy gázokkal és porral teli csillagképző terület, amiben rengeteg a fiatal csillaghalmaz.

Az infravörös hullámhosszon egy fiatal halmaz leghalványabb tagjait keresték, hogy megpróbálják megválaszolni a kérdést: milyen könnyen alakulhat egy objektum csillaghoz hasonlóvá? Kiderült, hogy a legkisebb szabadon lebegő objektumok, amelyek csillagszerűek, nagyjából akkora tömegűek, mint a hozzá közeli csillagok körül keringő óriási exobolygók.

A kutatók becslése szerint a hasonlóan szabadon sodródó bolygókból több milliárd lehet a Tejútrendszerben. Ezek nagy része a szokásos módon, a csillagkeletkezés után megmaradt anyagmaradékból állt össze, a hektikus gravitációs körülmények miatt azonban egy idő után kilökődtek a csillagközi térbe, esetleg egy idegen csillag gravitációjának csapdájába estek.

Egy másik vélekedés szerint azonban néhány ilyen bolygó úgy kezdheti meg az életét, mint ahogy a csillagok. Léteznek olyan objektumok – a barna törpék, amelyek 18–85-ször nehezebbek a Jupiternél –, amelyek elég masszívak ahhoz, hogy a deutérium fúziója végbe menjen bennük, amihez alacsonyabb nyomás és hőmérséklet szükséges, mint a hidrogénfúzióhoz. Ezek is világítanak, mint a Nap, csak sokkal halványabban.

A modellezés alapján a felső tömeghatára annak, hogy egy bolygó a csillagokhoz hasonló módon jöjjön létre, kevesebb, mint 10 Jupiter.

A The Astronomical Journal című tudományos lapban megjelent, és az arXiv preprint szerveren olvasható tanulmányban a szakemberek azt írják, összesen hat ilyen bolygót sikerült megfigyelni a James Webb űrteleszkóp segítségével. Ezekről úgy gondolták, hogy gravitációs összeomlásból származnak, és amikor megvizsgálták őket, kiderült, hogy pontosan olyan korong van körülöttük, mint a fiatal csillagok körül.

Hatból három.

ESA / Webb / NASA & CSA / A. Scholz / K. Muzic / A. Langeveld / R. Jayawardhana

A szakemberek szerint mindez bizonyítja, hogy legalább kétféle módon keletkezhetnek a bolygótömegű objektumok. Érdekesség ugyanakkor, hogy a tudósok nem találtak 5 Jupiternél kisebb planétát, ami szabadon lebeg, ami arra utal, hogy a létezésüknek ez egy határvonala lehet.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.