Astronomové pomocí Vesmírného teleskopu Jamese Webba pozorovali v mlhovině nacházející se v souhvězdí Orionu desítky těles, jejichž existenci nedokážou vysvětlit. Jsou příliš malé na hvězdy a nezapadají ani do kategorie planet. Kromě toho nejsou připoutány k žádné hvězdě a plují galaxií samostatně i v gravitačně provázaných párech.

Astronomové Samuel Pearson a Mark McCaughrean z Evropské vesmírné agentury je pojmenovali „Jupiter Mass Binary Objects“ („binární objekty o hmotnosti Jupiteru“), zkratkou JuMBO. Popisují je ve studii publikované ve vědecké databázi arXiv.

Kočka, nebo čivava?

JuMBO popírají současné teorie zrodu hvězd a planet. Podle nich by objekty o hmotnosti Jupiteru v mlhovinách vznikat vůbec neměly.

Nejmenší hvězdy tam mají hmotnost asi 80 Jupiterů, pod ní není jádro dostatečně husté na to, aby v něm nastartovala fúze.

„Našli jsme tělesa o hmotnosti Jupiteru (1,898E27 kilogramu, což je 317,81krát hmotnější objekt než Země), některá dokonce o poloviční hmotnosti, která volně plují v prostoru, nevázaná na hvězdu. Fyzikální zákony nám říkají, že tak malé objekty nemohou vzniknout. Zjistili jsme tedy, že tyto zákony jsou porušovány,“ cituje deník The Guardian Marka McCaughreana.

Podnětem pro výzkum, který McCaughrean provedl se svým spolupracovníkem Samuelem Pearsonem byla dřívější data z pozemských teleskopů, která naznačovala, že taková třída těles skutečně existuje.

„Většina z nás nemá čas na to, aby debatovala o tom, co je a co není planeta. Je to, jako kdybych řekl, že moje kočka je mazlíček o velikosti čivavy. Ale není to čivava, je to kočka,“ odpovídá McCaughrean na otázku, zda jsou JuMBO ještě planety.

Jiná fyzika. Ale jaká?

JuMBO jsou mladá, plynná a horká tělesa. Je jím pouze kolem milionu let, což je ve vesmírném měřítku dětský věk, teploty na nich se pohybují kolem 700 stupňů Celsia a oběžné vzdálenosti jsou v rozmezí 25 až 390násobku vzdálenosti mezi Zemí a Sluncem. Analýza slabého světla, které odrážejí, odhaluje náznaky vodní páry, oxidu uhelnatého a metanu.

Tato tělesa vznikla v prostředí mlhoviny vzdálené 1344 světelných let od Země. Mlhovina je viditelná pouhým okem v souhvězdí Orionu. Na náhledovém snímku Jamese Webba ji vidíte jako fialovo-růžová oblaka prachu a plynu posetá svítícími body.

Volně plovoucí objekty o hmotnosti planet v souhvězdí Orionu astronomové pozorují už celá desetiletí. Jejich hmotnost však dosahuje zhruba trojnásobku Jupitera.

Menší chladné objekty tam dosud sledovat nemohli, protože jsou chladné a většinu svého světla vyzařují v infračerveném záření.

Výkonný Webbův teleskop, který je pro pozorování v infračerveném záření konstruován, se však s takovou překážkou vypořádal a poskytl dosud nejdetailnější záběry Orionu. Pearson a McCaughrean v nich objevili pozoruhodné objekty.

„Hledali jsme velmi malé objekty a našli jsme je. Jsou malé, mají hmotnost Jupiteru, dokonce i poloviny hmotnosti Jupiteru, volně se vznášejí, nejsou připojeny k žádné hvězdě,“ říká McCaughrean.

Vysvětlení chybí

Hvězdy vznikají, když se shluk materiálu v molekulárním mračnu zhroutí vlivem gravitace. Otáčejí se a nasávají další materiál z mraku kolem sebe, který tvoří disk. Disk se ale může zlomit, což má za následek vznik druhé hvězdy. A tak se zrodí dvojhvězda.

Teoretický dolní limit hmotnosti pro objekt, který se tvoří podle tohoto scénáře jsou tři hmotnosti Jupiteru. Menší objekty, jako jsou planety, se rodí v disku materiálu kolem hvězdy.

Simulace naznačují, že malé planety mohou být ze svých systémů vypuzeny – například jinou planetou. V takové situaci by ale nejspíš nevznikaly páry planet.

„Je teoreticky možné, že se osamělé vyvržené planety mohou navzájem najít a gravitačně se provázat, ale očekávali bychom, že to bude velmi, velmi vzácné. Rozpoznání 42 takových dvojic naznačuje že ve vesmíru existuje něco zásadního, pro co nám chybí jasné vysvětlení,“ říká astronom Mark McCaughrean.