Телескоп Джеймса Уэбба (JWST) добился значительных успехов в решении основных вопросов космологии, особенно в отношении формирования планет в ранней вселенной. Недавние наблюдения предоставили новые данные о запутанном открытии, сделанном космическим телескопом Хаббл (HST) в 2003 году, когда был обнаружен массивный планетный объект, вращающийся вокруг звезды, существовавшей всего через 1 миллиард лет после Большого взрыва. Это открытие противоречило установленным моделям формирования планет, согласно которым ранние звезды не имели достаточного количества тяжелых элементов, необходимых для формирования планет.
Под руководством Гвидо Де Марки из Европейского центра космических исследований и технологий (ESTEC) международная команда ученых использовала JWST для изучения звезд в Малой Магеллановой туманности (LMC). Их исследование, опубликованное 16 декабря в журнале The Astrophysical Journal, показывает, что протопланетные диски вокруг этих звезд имеют более длительный срок жизни, чем считалось ранее, что потенциально позволяет формировать планеты в условиях с меньшим количеством тяжелых элементов.
Согласно современным космологическим моделям, первые звезды, известные как звезды Популяции III, образовались примерно 13,7 миллиарда лет назад. Эти звезды, состоящие в основном из водорода и гелия, взрывались в сверхновых, разбрасывая тяжелые элементы, которые позже способствовали образованию последующих поколений звезд и планетарных систем. Открытие Хаббла массивной планеты—в 2,5 раза превышающей массу Юпитера—вокруг древней звезды вызвало вопросы о временных рамках и условиях, необходимых для формирования планет.
Елена Сабби, главный ученый обсерватории Gemini, отметила, что существующие модели предсказывали, что протопланетные диски в таких условиях должны быстро исчезать, что мешало бы росту планет. Однако наблюдения JWST за звездным скоплением NGC 346 показали, что многие молодые звезды в возрасте 20-30 миллионов лет все еще имеют протопланетные диски, что ставит под сомнение предыдущие предположения.
Де Марки подчеркнул важность этих открытий, заявив, что они подтверждают спорные наблюдения Хаббла и ставят под сомнение давно принятые модели формирования планет. Команда предложила два механизма, которые могут объяснить долговечность этих дисков: один предполагает, что радиационное давление звезд менее эффективно в условиях с меньшим количеством тяжелых элементов, тогда как другой предполагает, что звезды, образующиеся из более крупных газовых облаков, могут создавать более массивные диски, которые дольше исчезают.
Поскольку JWST продолжает предоставлять революционные данные, эти открытия подчеркивают необходимость переосмысления нашего понимания формирования планет и эволюции вселенной. Способность телескопа подтверждать и расширять открытия Хаббла меняет астрономические теории и прокладывает путь для будущих исследований.