A side-by-side comparison of images of NGC 346 from JWST and Hubble

Photo d’espace de la semaine: James Webb et Hubble Telescopes s’unissent pour résoudre le mystère de la planète «impossible»

Par Anissa Chauvin

Ce que c’est: Un groupe ouvert d’étoiles appelé NGC 346

Où c’est: 210 000 années-lumière, dans la constellation Tucana

Quand il a été partagé: 16 décembre 2024

Pourquoi c’est si spécial: Ce Télescope spatial James Webb (JWST) L’image a aidé les astronomes à démêler un mystère de longue date sur la façon dont les planètes se forment. Le mystère est survenu il y a plus de 20 ans, lorsque le télescope spatial Hubble a repéré la plus ancienne planète connue de l’univers, qui s’est formée plus tôt dans l’histoire de l’univers que les scientifiques ne le pensaient.

Étoiles Forme dans de grands nuages du gaz et de la poussière appelés nuages ​​moléculaires. Tout gaz et poussière restant se rassemblent sur des disques autour des étoiles. Les planètes, à leur tour, se forment à partir de ces disques. Les scientifiques pensaient que les premières stars n’avaient pas de planètes car il y avait un manque d’éléments plus lourds, tels que le carbone et le fer, qui sont créés par la fusion nucléaire des étoiles et les décès de supernova. Ils pensaient que ces éléments plus lourds étaient essentiels pour que les disques formant des planète existent assez longtemps pour que les planètes se forment.

Mais en 2003, Hubble détecté Une planète massive en orbite autour d’une ancienne étoile dans l’amas M4 Globular, qui est à environ 5 600 années-lumière de la Voie lactée. Les grappes globulaires sont extrêmement anciennes et, par conséquent, manquent d’éléments plus lourds. L’exoplanet a environ 13 milliards d’années, ce qui suggère que les planètes peuvent s’être formées plus tôt dans l’histoire de l’univers que les scientifiques ne le pensaient. Mais les astronomes ne savaient pas exactement comment ils se sont formés si tôt dans l’histoire de l’univers.

Pour en savoir plus sur le premier univers, les astronomes utilisent des procurations qui ont des conditions similaires aux galaxies anciennes. L’un de ces proxy est le cluster Star NGC 346, une région de formation d’étoiles dans le petit nuage Magellanic (SMC), une galaxie naine qui orbite la voie lactée. Comme les premières galaxies, le SMC manque d’éléments plus lourds et est principalement composé d’hydrogène et d’hélium.

Lorsque les astronomes ont pointé Hubble sur NGC 346, ils ont constaté des signes que des disques de formation de planète existaient autour d’étoiles pendant 20 à 30 millions d’années – environ 10 fois plus longtemps que les théories prédisaient que de tels disques pourraient survivre. Cependant, les signes étaient faibles, donc les astronomes avaient besoin d’une preuve supplémentaire.

En 2023, JWST a assumé la sensibilité et la résolution sans précédent fournies par son spectrographe infrarouge proche et son instrument infrarouge moyen pour confirmer l’existence de disques de formation de planète à longue durée de vie dans NGC 346.

Les résultats, publié 16 décembre 2024, dans le Journal astrophysical, affirme le résultat Hubble et suggère que le manque d’éléments plus lourds peut ralentir la capacité de l’étoile à disperser son disque de formation de planète – Donner aux planètes plus de temps pour se former. Une autre théorie est que le nuage de gaz initial à partir duquel l’étoile se forme peut être plus grand, résultant en un disque plus massif et à plus long terme.

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Anissa Chauvin