James Webb-ը հայտնաբերել է առաջին էկզոմոլորակը և լուսանկարել

Երեք տարի առաջ գործարկված Ջեյմս Ուեբի տիեզերական աստղադիտակը (JWST) կատարել է բեկումնային հայտնագործություն՝ հայտնաբերելով իր առաջին էկզոմոլորակը՝ TWA 7b: Այս օբյեկտը ոչ միայն դարձել է աստղադիտակի կողմից հայտնաբերված առաջին նոր աշխարհը, այլև ամենաթեթև էկզոմոլորակը, որը կարողացել են ուղղակիորեն լուսանկարել: Nature ամսագրում հրապարակված հետազոտությունը բացահայտում է այս հայտնագործության մանրամասները և ընդգծում JWST-ի եզակի հնարավորությունները:

TWA 7b՝ ամենաթեթև լուսանկարված էկզոմոլորակը

TWA 7b էկզոմոլորակը գտնվում է CE Antliae (TWA 7) երիտասարդ աստղի համակարգում, որը Երկրից հեռու է 111 լուսային տարի: TWA 7b-ի զանգվածը կազմում է մոտ 100 Երկրի զանգված կամ 0.3 Յուպիտերի զանգված, ինչը նրան դարձնում է տասն անգամ ավելի թեթև, քան նախկինում ուղղակիորեն լուսանկարված ցանկացած այլ էկզոմոլորակ: Այս հայտնագործությունը կարևոր քայլ է ցածր զանգվածով մոլորակների ուսումնասիրության մեջ, որոնք սովորաբար դժվար է հայտնաբերել՝ իրենց թույլ ճառագայթման պատճառով:

CE Antliae աստղը, որը հայտնաբերվել է 1999 թվականին, ընդամենը մի քանի միլիոն տարեկան է՝ մանկական տարիք՝ համեմատած մեր Արեգակի հետ, որի տարիքը մոտ 4.6 միլիարդ տարի է: Այս երիտասարդ աստղը շրջապատված է պրոտոմոլորակային սկավառակով՝ փոշու և գազի օղակով, որից ձևավորվում են մոլորակներ: Համակարգի եզակի առանձնահատկությունն այն է, որ Երկրից այն երևում է «վերևից» (կամ «ներքևից»), ինչը թույլ է տալիս աստղագետներին մանրամասն ուսումնասիրել սկավառակի կառուցվածքը:

Ինչպե՞ս հայտնաբերվեց TWA 7b-ն

CE Antliae-ի պրոտոմոլորակային սկավառակը բաղկացած է երեք օղակներից, որոնցից մեկը նեղ է և բաժանված է երկու «դատարկ» գոտիներով, որոնք գրեթե զուրկ են նյութից: Հենց այդ նեղ օղակում Ջեյմս Ուեբի աստղադիտակը գրանցել է ինֆրակարմիր ճառագայթման աղբյուր: Գիտնականները պարզել են, որ, ամենայն հավանականությամբ, սա երիտասարդ էկզոմոլորակ է: Հաշվողական սիմուլյացիաները հաստատել են, որ TWA 7b-ի առկայությունը բացատրում է նեղ օղակի և սկավառակի «դատարկությունների» ձևավորումը, ինչը կատարյալ համընկնում է դիտարկումների հետ:

JWST-ն իդեալական է նման հայտնագործությունների համար՝ շնորհիվ ինֆրակարմիր ճառագայթման նկատմամբ իր զգայունության, որն արձակում են ցածր զանգվածով երիտասարդ մոլորակները: Էկզոմոլորակների ուղղակի դիտարկումը դժվար է, քանի որ նրանց լույսը խամրում է մայր աստղերի պայծառությամբ: Սակայն JWST-ն հագեցած է կորոնագրաֆով, որը արգելափակում է աստղի լույսը՝ թույլ տալով միջին-ինֆրակարմիր գործիքին (MIRI) ընկալել մոլորակների թույլ ճառագայթումը: Սա հնարավորություն է տվել առաջին անգամ լուսանկարել TWA 7b-ն, չնայած նրա փոքր զանգվածին:

Ինչու՞ է այս հայտնագործությունը կարևոր

TWA 7b-ի հայտնաբերումը կարևոր նշանակություն ունի աստղագիտության համար.

• Մոլորակների ձևավորման ուսումնասիրություն: CE Antliae-ի պրոտոմոլորակային սկավառակը ցույց է տալիս, թե ինչպես է մոլորակների գրավիտացիան ձևավորում օղակներ և դատարկություններ: TWA 7b-ն հաստատում է, որ նույնիսկ ցածր զանգվածով մոլորակները կարող են զգալիորեն ազդել սկավառակի կառուցվածքի վրա:
• Երիտասարդ Արեգակնային համակարգի հասկանալը: CE Antliae համակարգը հիշեցնում է վաղ Արեգակնային համակարգը, և դրա ուսումնասիրությունը օգնում է հասկանալ, թե ինչպես են ձևավորվել մոլորակները, ներառյալ Երկիրը:
• JWST-ի ներուժը: TWA 7b-ի հայտնաբերումը միայն սկիզբն է: 10 միլիարդ դոլար արժողությամբ աստղադիտակը կարող է հայտնաբերել նույնիսկ ավելի թեթև մոլորակներ՝ ընդլայնելով էկզոմոլորակների բազմազանության մասին մեր գիտելիքները:

Համատեքստ՝ պրոտոմոլորակային սկավառակներ և դրանց դերը

Պրոտոմոլորակային սկավառակները երիտասարդ աստղերը շրջապատող գազի և փոշու ամպեր են, որոնցից ձևավորվում են մոլորակներ և աստերոիդներ: Դրանք բաղկացած են՝

• Գազից: Հիմնականում ջրածին և հելիում, որոնք ապահովում են սկավառակի զանգվածը:
• Փոշուց: Մանրադիտակային մասնիկներ, որոնք կպչում են իրար՝ ձևավորելով պլանետեզիմալներ՝ ապագա մոլորակների «սաղմեր»:
• Ցնդող նյութերից: Ջուր, մեթան և օրգանական մոլեկուլներ, որոնք կարող են հիմք դառնալ կյանքի համար:

CE Antliae-ի դեպքում սկավառակը բաժանված է օղակների, ինչը վկայում է մոլորակների առկայության մասին, որոնց գրավիտացիան «մաքրում» է նյութը՝ ստեղծելով դատարկություններ: Նման կառուցվածքներ նախկինում դիտարկվել են այլ համակարգերում, օրինակ՝ HL Tauri աստղի մոտ՝ ALMA աստղադիտակով: TWA 7b-ն հաստատում է, որ նման գործընթացները համընդհանուր են և տեղի են ունենում նույնիսկ Արեգակի զանգվածին մոտ աստղերի մոտ:

Հեռանկարներ և ապագա հետազոտություններ

Գիտնականները վստահ են, որ TWA 7b-ն JWST-ի վերջին գտածոն չէ: Աստղադիտակը կշարունակի ուսումնասիրել երիտասարդ աստղային համակարգեր՝ այլ ցածր զանգվածով էկզոմոլորակներ հայտնաբերելու համար: Լրացուցիչ տվյալներ կարող են ստացվել՝

• Վերա Ռուբինի աստղադիտարանի միջոցով: 2025 թվականի հունիսի 23-ին արված նրա առաջին լուսանկարները բացահայտել են հազարավոր նոր աստերոիդներ, և ապագա դիտարկումները կարող են լրացնել պրոտոմոլորակային սկավառակների մասին տվյալները:
• Տիեզերական առաքելությունների միջոցով: Օրինակ, CROWN առաքելությունը, որը նախատեսում է ուսումնասիրել Վեներայի մոտ աստերոիդները, կարող է հարմարեցվել ներքին համակարգերում այլ օբյեկտների ուսումնասիրության համար:

Բացի այդ, TWA 7b-ի կազմի վերլուծությունը, ներառյալ ցնդող նյութերի, օրինակ՝ մեթանոլի (ինչպես վերջերս հայտնաբերվել է HD 100453 համակարգում) հնարավոր առկայությունը, կարող է հուշումներ տալ նման մոլորակների պոտենցիալ բնակելիության մասին:

Եզրակացություն

Ջեյմս Ուեբի աստղադիտակի կողմից TWA 7b էկզոմոլորակի հայտնաբերումը դարձել է աստղագիտության մեջ կարևոր իրադարձություն: Այս թեթև մոլորակը, որը հայտնաբերվել է CE Antliae աստղի պրոտոմոլորակային սկավառակում, ոչ միայն ցուցադրում է JWST-ի հնարավորությունները, այլև խորացնում է մեր պատկերացումները մոլորակների ձևավորման գործընթացների մասին: Աստղադիտակի՝ ինֆրակարմիր ճառագայթումը լուսանկարելու եզակի կարողությունը բացում է էկզոմոլորակների որոնման նոր դարաշրջան՝ խոստանալով բազմաթիվ նոր հայտնագործություններ: TWA 7b-ն ընդամենը առաջին քայլն է, որը մեզ մոտեցնում է մոլորակային համակարգերի ծագման և, հնարավոր է, տիեզերքում կյանքի գաղտնիքների բացահայտմանը: