Paare von Objekten mit planetarer Masse, die frei im Weltraum schweben, faszinieren Wissenschaftler aufgrund ihrer Natur und ihres Ursprungs. Mit Massen, die mit der von Jupiter vergleichbar sind, werden diese Entitäten oft in jungen Sternhaufen beobachtet, wie dem Trapez-Sternhaufen im Sternbild Orion. Ihre Existenz wirft grundlegende Fragen über ihre Entstehung und ihren Platz im Universum auf.
Die JuMBOs, Paare von Objekten mit planetarer Masse, werfen Fragen auf. Ihre binäre Natur und ihre Häufigkeit in bestimmten Regionen des Weltraums, wie dem Orionnebel, deuten auf einen anderen Ursprung hin als bei traditionellen Sternen oder Planeten. Simulationen zeigen, dass diese Objekte bei heftigen Kollisionen zwischen zirkumstellaren Scheiben um junge Sterne entstehen könnten.
Diese Kollisionen, die mit beeindruckenden Geschwindigkeiten stattfinden, erzeugen Materiebrücken, die zu dichten Filamenten kollabieren. Diese Filamente fragmentieren dann in "Keime" von Objekten mit planetarer Masse, was die Existenz von JuMBOs im Universum erklärt. Diese Entdeckung eröffnet neue Perspektiven auf die kosmische Vielfalt und die Entstehungsmechanismen von Himmelskörpern.
Die Forschungen von Deng Hongping und seinem Team, veröffentlicht in
Science Advances, legen nahe, dass diese Objekte eine dritte Klasse von Himmelskörpern darstellen könnten. Sie entstehen nicht aus den Wolken der Sternentstehung oder den Prozessen der Planetenbildung, sondern vielmehr aus dem gravitativen Chaos von Scheibenkollisionen. Diese Objekte bereichern unser Verständnis des Universums.
Diese Studie, gestützt auf hochauflösende hydrodynamische Simulationen, zeigt, dass Begegnungen zwischen zirkumstellaren Scheiben in dichten stellaren Umgebungen häufig sind. Diese Interaktionen könnten Hunderte von Objekten mit planetarer Masse erzeugen, was ihre Häufigkeit im Kosmos erklärt. Ein Fortschritt, der unsere Sicht auf die kosmische Vielfalt verändert.
Bild einer Simulation, die die Kollision von Gezeitenströmen zwischen jungen Sternsystemen zeigt. In der Mitte, in Weiß, ein Paar von Objekten mit planetarer Masse in Entstehung.
Credit: Deng Hongping Was ist ein JuMBO?
JuMBOs, oder Jupiter-Mass Binary Objects, sind Paare von Himmelskörpern mit planetarer Masse, die frei im Weltraum schweben. Mit Massen, die der von Jupiter ähneln, werden diese Objekte oft in jungen Sternhaufen gefunden.
Ihre binäre Natur widerspricht den traditionellen Theorien der Stern- und Planetenentstehung. JuMBOs können nicht einfach als Planeten erklärt werden, die aus ihrem Sternsystem ausgestoßen wurden, da es schwer zu verstehen ist, wie eine solche Ausstoßung ihre binäre Bindung bewahren könnte.
Wie können zirkumstellare Scheiben JuMBOs bilden?
Zirkumstellare Scheiben sind Wolken aus Gas und Staub, die sich um junge Sterne drehen. Sie spielen eine Rolle bei der Entstehung von Planeten und Sternen.
Wenn zwei zirkumstellare Scheiben kollidieren, können sie Strukturen wie Materiebrücken erzeugen. Diese Brücken kollabieren dann zu dichten Filamenten, die sich in Objekte mit planetarer Masse fragmentieren können.
Diese Entdeckung zeigt, dass Interaktionen zwischen zirkumstellaren Scheiben eine wichtige Quelle der Vielfalt im Universum sein können. Diese Interaktionen könnten die Häufigkeit von Objekten mit planetarer Masse in bestimmten Regionen des Weltraums erklären, wie dem Trapez-Sternhaufen im Sternbild Orion.
Quelle: Science Advances