A Webb-teleszkóp titokzatos szénkincset tár fel egy fiatal csillag körül | EatchbQ

SciTechDaily

Ez egy művész benyomása egy fiatal csillagról, akit gáz- és porkorong vesz körül. Egy nemzetközi csillagászcsoport a NASA James Webb Űrteleszkópjával tanulmányozta a korongot egy fiatal és nagyon kis tömegű csillag körül, az ISO-ChaI 147 néven. Az eredmények a protoplanetáris korong eddigi leggazdagabb szénhidrogén-kémiáját mutatják. Köszönetnyilvánítás: NASA/JPL-Caltech

Felhasználó James Webb űrteleszkópA tudósok szénmolekulák gazdag választékát fedezték fel egy kis tömegű csillag körüli protoplanetáris korongban, ami egy olyan egyedi bolygóképző környezetre utal, amely alacsony szén-dioxid-kibocsátású bolygók létrejöttéhez vezethet.

Egy nemzetközi csillagászcsoport egy fiatal, nagyon alacsony tömegű csillag körüli gáz- és porkorongot tanulmányozta a segítségével NASAJames Webb Űrteleszkópja (JWST). Az eredmények azt mutatják, hogy az eddigi legnagyobb számú széntartalmú molekula egy ilyen korongban megfigyelhető. Ezek az eredmények hatással vannak a csillag körül kialakuló bolygók lehetséges összetételére.

A bolygóképződéssel kapcsolatos következmények

A sziklás bolygók nagyobb valószínűséggel alakulnak ki a kis tömegű csillagok körül, mint a gázóriások, így ezek a leggyakoribb bolygók galaxisunk leggyakoribb csillagai körül. Keveset tudunk az ilyen világok kémiájáról, amelyek hasonlóak vagy nagyon különböznek a földitől. A csillagászok azt remélik, hogy a korongok tanulmányozásával, amelyekből ezek a bolygók keletkeznek, jobban megértik a bolygóképződés folyamatát és a létrejövő bolygók összetételét.

A nagyon kis tömegű csillagok körüli bolygóképző korongokat nehéz tanulmányozni, mert kisebbek és halványabbak, mint a nagy tömegű csillagok körüli korongok. A MIRI (Mid-Infrared Instrument) Mid-INfrared Disk Survey (MINDS) nevű program célja a Webb egyedülálló képességeinek felhasználása a lemezek kémiai készlete és az exobolygók tulajdonságai közötti szakadék áthidalására.

“A Webb érzékenysége és spektrális felbontása jobb, mint a korábbi infravörös űrteleszkópoknak” – magyarázta Aditya Arabhavi vezető szerző, a hollandiai Groningeni Egyetem munkatársa. “Ezek a megfigyelések nem lehetségesek a Földről, mert a korong kibocsátását blokkolja a légkörünk.”

Az SO-ChaI 147 protoplanetáris korongja (Webb MIRI emissziós spektrum)

Az ISO-ChaI 147 csillag spektruma, amelyet a NASA James Webb Űrteleszkópja MIRI (Mid-Infrared Instrument) tárt fel, az eddigi leggazdagabb szénhidrogén-kémiát mutatja egy protoplanetáris korongban, amely 13 szénhordozó molekulából áll. Ez magában foglalja az etán (C2H6) első extraszoláris kimutatását. A csapat sikeresen detektálta az etilént (C2H4), a propilént (C3H4) és a CH3 metilgyököt is, először protoplanetáris korongon. Köszönetnyilvánítás: NASA, ESA, CSA, R. Crawford (STScI)

Úttörő felfedezések az exobolygókémiában

Egy új tanulmányban ez a csapat egy nagyon kis tömegű, ISO-ChaI 147 néven ismert csillag körüli régiót tárta fel, egy 1-2 millió éves csillag, amely mindössze 0,11-szerese a Napénak. A Webb-féle MIRI által feltárt spektrum a protoplanetáris korong eddigi leggazdagabb szénhidrogén-kémiáját mutatja – összesen 13 különböző széntartalmú molekulát. A csapat eredményei között szerepel az etán első kimutatása (C2H6) a Naprendszerünkön kívül, valamint az etilén (C2H4), propin (C3H4) és a CH metilcsoport3.

“Ezeket a molekulákat már észlelték a Naprendszerünkben, például az olyan üstökösökben, mint a 67P/Churyumov-Gerasimenko és a C/2014 Q2 (Lovejoy)” – tette hozzá Arabhavi. “Web lehetővé tette számunkra, hogy megértsük, hogy ezek a szénhidrogén-molekulák nemcsak sokfélék, hanem bőségesek is. Elképesztő, hogy most már láthatjuk ezeknek a molekuláknak a táncát a bolygóbölcsőkben. Ez egy egészen más bolygóképző környezet, mint ahogyan azt általában gondolnánk. “

A csapat azt jelzi, hogy ezek az eredmények jelentős hatással vannak a belső korong és az ott kialakuló bolygók kémiájára. Mivel Webb felfedte, hogy a korongban lévő gáz nagyon gazdag szénben, valószínűleg kevés szén maradt a szilárd anyagokban, amelyekből a bolygók keletkeznének. Ennek eredményeként az ott kialakuló bolygók szén-dioxid-tartalma végül alacsony lehet. (Maga a föld alacsony szén-dioxid-kibocsátásúnak számít.)

“Ez mélyen eltér attól az összetételtől, amelyet a napelem típusú csillagok körüli korongokon látunk, ahol az oxigént szállító molekulák, például a víz és a szén-dioxid dominálnak” – tette hozzá Inga Kamp, szintén a Groningeni Egyetem munkatársa. “Ez az objektum megállapítja, hogy ezek az objektumok egy egyedi osztálya.”

“Hihetetlen, hogy képesek vagyunk kimutatni és számszerűsíteni a Földön jól ismert molekulák, például a benzol mennyiségét egy több mint 600 fényévnyire lévő objektumban” – tette hozzá Agnés Perrin, a National de la Center National de la csapatának tagja. Recherche Scientifique Franciaországban.

A jövő kutatási irányai

Ezt követően a tudományos csapat kiterjeszti vizsgálatát a nagyon kis tömegű csillagok körüli ilyen korongokra, hogy jobban megértsék, mennyire gyakoriak vagy egzotikusak az ilyen szénben gazdag földi bolygóképző régiók. “Tanulmányunk kiterjesztése lehetővé teszi számunkra, hogy jobban megértsük, hogyan képződhetnek ezek a molekulák” – magyarázta a csapat tagja és a MINDS program vezető kutatója, Thomas Henning, a németországi Max-Planck-Institut for Astronomy munkatársa. “A Webb adatok több jellemzője is azonosítatlan, így megfigyeléseink teljes értelmezéséhez további spektroszkópiára van szükség.”

Ez a munka arra is rávilágít, hogy a kutatóknak rendkívül fontos a tudományágak közötti együttműködés. A csapat megjegyzi, hogy ezek az eredmények és a kapcsolódó adatok más területeken is hozzájárulhatnak, beleértve az elméleti fizikát, a kémiát és az asztrokémiát, a spektrumok értelmezéséhez és új jellemzők vizsgálatához ebben a hullámhossz-tartományban.

Erről a felfedezésről további információért lásd: Webb feltárja a protoplanetáris lemezek szénben gazdag titkait.

Hivatkozás: “Bőséges szénhidrogének a korongban egy nagyon kis tömegű csillag körül” AM Arabhavi, I. Kamp, Th. Henning, EF van Dishoeck, V. Christiaens, D. Gasman, A. Perrin, M. Güdel, B. Tabone, J. Kanwar, LBFM Waters, I. Pascucci, M. Samland, G. Perotti, G. Bettoni, SL Grant, PO Lagage, TP Ray, B. Vandenbussche, O. Absil, I. Argyriou, D. Barrado, A. Boccaletti, J. Bouwman, A. Caratti vagy Garatti, AM Glauser, F. Lahuis, M. Mueller, G Olofsson, E. Pantin, S. Scheithauer, M. Morales-Calderón, R. Franceschi, H. Jang, N. Pawellek, D. Rodgers-Lee, J. Schreiber, K. Schwarz, M. Temmink, M. Vlasblom. , G. Wright, L. Colina és G. Östlin, 2024. június 6., Tudomány.
DOI: 10.1126/science.adi8147

A James Webb Űrteleszkóp a világ vezető űrtudományi obszervatóriuma. Webb rejtélyeket fejt meg naprendszerünkben, távoli világokba néz más csillagok körül, és kutatja univerzumunk titokzatos szerkezetét és eredetét, valamint a benne elfoglalt helyünket. A Webb egy nemzetközi program, amelyet a NASA vezet partnereivel, az ESA-val (Az Európai Űrügynökség) és a CSA (Kanadai Űrügynökség).

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *