Просто о сложном

Mysterious 'rogue' objects discovered by James Webb telescope may not actually exist, new simulations hint

11 июля, 20:38

Обнаружение двойных объектов юпитероподобных размеров в области Орионского туманностного скопления, сделанное глобально известным телескопом Джеймса Вебба, вызвало сенсацию среди астрономов и специалистов по космическим исследованиям. Первоначально эти загадочные пары, получившие название JuMBOs (от англ. Jupiter-mass binary objects), придавали новые краски теории о формировании планет и даже о возможных путях их взаимодействия со звездами. Однако новые компьютерные симуляции ставят под сомнение сам факт их существования, предполагая, что эти объекты могут быть лишь иллюзией, вызванной особенностями обработки данных или случайным возникновением фона.

JuMBO — это пара объектов, схожих по массе с Юпитером, находящихся в свободном космосе и не связных с какой-либо звездой. Впервые их обнаружил JWST в районе трапециевидной области Облака Ориона в 2023 году. Каждая пара состоит из двух газовых гигантов, с массой от 0,7 до 30 масс Юпитера, вращающихся друг вокруг друга на расстояниях от 25 до 400 астрономических единиц (а.е.) — более чем в два-три раза дальше, чем орбиты планет в нашей солнечной системе.

Эти объекты поразили ученых тем, что они не связаны с каким-либо звездным объектом, что бросает вызов существующим моделям о происхождении планет: по классической концепции, планеты формируются в протопланетных дисках вокруг звезд, а такие "свободные" двойные объекты должны были бы быть крайне редкими, если не исключительными. Иные гипотезы связывают их с остатками молодых звезд или предполагают, что они — застывшие ядра формирующихся звезд.

Некоторые ведущие астрономы полагают, что эти пары — не более чем шум или артефакты в данных, собранных телескопом, и их реальное существование под вопросом.

Доказательства их "реальности" подверглись критике прежде всего после анализа работ Кевина Лухмана, профессора астрономии в Пенсильванском университете. В 2024 году он повторно пересмотрел данные JWST и пришел к выводу, что большинство обнаруженных "пар" — это скорее случайные фоновое излучение или слабое загрязнение, а не реальные объекты.

Однако, несмотря на скепсис, некоторые ученые продолжали обсуждать гипотезы о возможной природной природе JuMBO. И вот, чтобы понять, насколько вероятно их существование, группа специалистов из Университета Шеффилда, возглавляемая Ричардом Паркером, решила проверить вопрос с помощью компьютерных моделей и численных симуляций.

Идея применения компьютерных моделей возникла после того, как группа математиков и астрофизиков проанализировала, насколько устойчивы могут быть такие объекты в реальных условиях межзвездного пространства. Для этого они создали модель облака, содержащего около 1500 объектов, в основном звезд и предполагаемых JuMBO. Модель имитировала условия, схожие с облаком Ориона — высокой плотности звезд и газов, где могли бы сформироваться такие пары.

Используя метод N-Body simulations, ученые просчитали динамику системы в течение миллиона лет, учитывая гравитационное взаимодействие между всеми компонентами. В результате выяснилось, что в плотной среде даже крайне стабильные на первых этапах пары не удерживаются более миллиона лет: около 90% из них разрываются под влиянием соседних звезд и гравитационных возмущений.

  • Наиболее условные сценарии — с редким расположением звезд и узкими орбитами планетных пар — позволяют лишь половине JuMBO сохраняться до конца моделируемого периода.
  • Чем больше расстояние между двумя газовыми гигантами, тем больше вероятность их разрушения при межзвездной турбулентности.
  • Обнаруженные в JWST пара — возможный продукт случайных совпадений или артефактов схемы обработки данных, а не настоящие объекты.

Ключевая идея заключается в том, что если бы JuMBO действительно существовали в предлагаемых масштабах, они должны были бы демонстрировать значительно большую стойкость в условиях плотной среды, однако этого не происходит. Следовательно, высокая вероятность, что мы видим погрешность или эффект случайного совпадения, а не новые формы планетарной жизни или "скелеты" звезд.

Работы, опубликованные 2 мая в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, настоятельно подчеркивают необходимость пересмотра интерпретаций данных, полученных с помощью новейших инструментов, таких как JWST. Более того, эти результаты показывают, что многие предполагаемые необычные объекты, идентифицированные в недавних наблюдениях, могут оказаться ничем иным, как фоном или шумом, вызванным особенностями обработки изображений.

Эксперты считают, что для подтверждения или опровержения существования JuMBO потребуется более систематический подход, повторная обработка первичных данных и использование других методов наблюдения — например, радиотелескопов, которые могут обеспечить более точную идентификацию слабых объектов.

  1. Уроки о возможных ошибках в интерпретации данных при использовании высокотехнологичных инструментов.
  2. Понимание ограничений современных компьютерных моделей и необходимость их совершенствования.
  3. Разработка новых методов идентификации и классификации космических объектов.
  4. Глубокие исследования о формировании и выживании двойных систем в агрессивных условиях межзвездной среды.

В конечном итоге, даже самые интересные открытия требуют строгой проверки. Работы по моделированию и критический разбор ранее сделанных выводов помогают СМИ, публике и научному сообществу лучше понять границы возможностей современной науки и обеспечить более точное восприятие космических загадок.