詹姆斯-韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）在對NGC 1333星雲的詳細觀測中發現了六個流浪世界，其中包括迄今發現的最輕的塵埃盤。這些發現挑戰了關於恆星和行星形成的傳統理論，揭示了比木星大一些的天體可能以類似恆星的方式形成。數據還表明，這些天體通常是質量數倍於木星的氣態巨行星，它們模糊了傳統的分類，有可能孕育自己的小型行星系統。

來自詹姆斯-韋伯太空望遠鏡對NGC 1333 的光譜測量的新圖像。圖片來源：ESA/Webb、NASA & CSA、A. Scholz、K. Muzic、A. Langeveld、R. Jayawardhana

詹姆斯-韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）發現了六個可能的”流浪世界”（robue worlds），其中包括有史以來發現的最輕、周圍有塵埃盤的”流浪行星”，指質量類似行星，但不受任何恆星引力束縛的天體。

這些難以捉摸的天體提供了新的證據，證明孕育恆星的宇宙過程也可能在製造比木星稍大的天體方面發揮共同的作用。

第一作者、約翰-霍普金斯大學天文物理學家亞當-蘭格維爾德（Adam Langeveld）說：「我們正在探索恆星形成過程的極限。如果有一個看起來像年輕木星的天體，它有沒有可能在適當的條件下成為一顆恆星？

詹姆斯-韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）對NGC 1333 進行光譜巡天觀測後得到的新寬視野馬賽克圖，其中三個新發現的自由浮游行星質量天體以綠色標記表示。圖片來源：ESA/Webb、NASA & CSA、A. Scholz、K. Muzic、A. Langeveld、R. Jayawardhana

這些發現來自韋伯對英仙座約一千光年外的一個恆星形成星團–年輕星雲NGC 1333進行的最深入觀測。歐洲太空總署（ESA）今天發布的一張新的巡天圖像顯示，NGC 1333閃耀著星際塵埃和雲層的光芒。一篇詳細描述此次觀測發現的論文已被接受發表在《天文學雜誌》上。

韋伯的數據表明，這些被發現的世界是質量比木星大5-10倍的氣態巨行星。這意味著它們是迄今為止發現的質量最低的天體之一，其生長過程通常會產生恆星和褐矮星，這些天體介於恆星和行星之間，從未點燃氫聚變，隨著時間的推移會逐漸消失。

約翰-霍普金斯大學教務長、天體物理學家、該研究的資深作者雷-賈亞瓦德哈納（Ray Jayawardhana）說：”我們利用韋伯望遠鏡在紅外線波段前所未有的靈敏度，搜尋年輕星團中最微弱的成員，試圖解決天文學中的一個基本問題：一個天體能像恆星一樣形成的程度有多輕？上重疊。

儘管這架望遠鏡具有足夠的靈敏度來探測質量小於5個木星的天體，但它的觀測結果卻沒有發現這樣的天體。作者總結說，這有力地表明，任何比這個臨界值更輕的恆星天體都更有可能以行星的方式形成。

“我們的觀測結果證實，自然界產生行星質量天體至少有兩種不同的方式–一種是氣體和塵埃雲的收縮，這是恆星形成的方式；另一種是年輕恆星周圍的氣體和塵埃盤，就像我們太陽系中的木星。

最引人入勝的無恆星天體也是最輕的天體，估計質量為5個木星（相當於約1600個地球）。賈亞瓦德哈納研究小組的博士後研究員蘭格維爾德說，塵埃盤的存在意味著該天體幾乎肯定是像恆星一樣形成的，因為在恆星形成的早期階段，太空塵埃通常會圍繞中心天體旋轉。

星盤也是行星形成的先決條件，這表明觀測結果對潛在的”小型”行星也有重要影響。 “那些質量與巨行星相當的微小天體本身可能能夠形成自己的行星，”合著者、聖安德魯斯大學天體物理學家亞歷克斯-肖爾茨說。 “這可能是一個微型行星系統的苗圃，其規模要比我們的太陽系小得多。”

天文學家利用韋伯望遠鏡上的近紅外線反射光譜儀，測量了星團中被觀測部分每個天體的紅外光輪廓（或光譜），並重新分析了19 個已知的褐矮星。他們還發現了一個新的帶有行星質量伴星的褐矮星，這一罕見的發現對雙星系統的形成理論提出了挑戰。

賈亞瓦德哈納說：”很可能這樣的一對天體是以雙星系統的方式形成的，由雲層在收縮過程中碎裂而成。大自然所產生的系統的多樣性是非凡的，它促使我們完善恆星和行星的形成模型。

流浪世界可能起源於坍縮的分子雲，這些分子雲缺乏為恆星提供動力的核融合所需的質量。它們也可能形成於恆星周圍星盤中的氣體和塵埃凝聚成類似行星的球體，最終可能由於與其他天體的引力相互作用而被拋出恆星系統。

這些自由漂浮的天體模糊了天體的分類，因為它們的質量與氣態巨星和褐矮星重疊。儘管這類天體在銀河系中被認為是罕見的，但新的韋伯數據顯示，它們佔目標星團中天體的10%左右。

在接下來的幾個月裡，研究小組將研究更多微弱天體的大氣層，並將它們與較重的褐矮星和氣態巨行星進行比較。他們還獲得了在韋伯望遠鏡上研究帶有塵埃盤的類似天體的時間，以探索形成類似木星和土星眾多衛星的微型行星系統的可能性。

編譯自/ ScitechDaily