Bagaimana benda -benda massa planet nakal – benda selestial dengan massa antara bintang dan planet – bentuk? Tim astronom internasional, termasuk University of Zurich, telah menggunakan simulasi lanjutan untuk menunjukkan bahwa benda -benda yang penuh teka -teki ini terkait dengan dinamika kacau dari kelompok bintang muda.
Planetary-Mass Objects (PMOS) adalah pengembara kosmik: mereka melayang bebas melalui ruang, tidak terikat pada bintang mana pun, dan beratnya kurang dari 13 kali massa Jupiter. Sementara mereka terlihat berlimpah di kelompok bintang muda seperti klaster trapezium di Orion (Gbr. 1), asal mereka telah membingungkan para ilmuwan. Teori tradisional telah menyarankan bahwa mereka mungkin menjadi bintang yang gagal atau planet yang dikeluarkan dari tata surya mereka.
Tim astronom internasional, bekerja sama dengan University of Zurich (UZH), telah menggunakan simulasi lanjutan untuk menunjukkan bahwa objek yang penuh teka -teki ini dapat terbentuk langsung dari interaksi kekerasan disk di sekitar bintang -bintang muda. “PMO tidak cocok dengan kategori bintang atau planet yang ada,” kata Lucio Meyer dari UZH, penulis yang sesuai dari penelitian ini. “Simulasi kami menunjukkan bahwa mereka mungkin dibentuk oleh proses yang sama sekali berbeda.”
Menggunakan simulasi hidrodinamik resolusi tinggi, tim dari University of Zurich, Universitas Hong Kong, Observatorium Astronomi Shanghai, dan University of California Santa Cruz, menciptakan kembali pertemuan dekat antara dua disk keadaan – berputar cincin gas dan debu yang mengelilingi bintang -bintang muda. Ketika disk ini saling dekat, interaksi gravitasi mereka meregangkan dan mengompres gas menjadi “jembatan pasang surut” memanjang.
Simulasi mengungkapkan bahwa jembatan ini runtuh menjadi filamen padat, yang selanjutnya fragmen menjadi inti kompak. Ketika massa filamen melebihi ambang kritis untuk stabilitas, mereka menghasilkan PMO dengan massa sekitar 10 Jupiters. Hingga 14% dari bentuk PMO berpasangan atau tiga kali lipat, yang mengekspla tingginya tingkat biner PMO di beberapa kelompok. Encounters disk yang sering terjadi di lingkungan yang padat seperti cluster trapezium dapat menghasilkan ratusan PMO.
PMOS terbentuk di sepanjang bintang, mewarisi bahan dari tepi luar disk circumentellar. PMOS bergerak sinkron dengan bintang -bintang di kluster inang mereka, tidak seperti planet yang dikeluarkan. Banyak PMO mempertahankan disk gas, menunjukkan potensi bulan atau bahkan pembentukan planet di sekitar pengembara ini.
“Penemuan ini sebagian membentuk kembali bagaimana kita memandang keragaman kosmik,” kata rekan penulis Lucio Mayer. “PMOS dapat mewakili objek kelas ketiga, lahir bukan dari bahan baku pembentukan awan atau melalui proses pembangunan planet, melainkan dari kekacauan gravitasi tabrakan disk.”
Literatur
Zhihao Fu, Hongping Deng, Douglas NC Lin, Lucio Mayer. Pembentukan objek massa planet yang mengambang bebas melalui pertemuan diskus sel. Kemajuan Sains, 26 Februari 2025. DOI: 10.1126/sciadv.AdU6058
