Tovább tartott a bolygókeletkezés a világegyetem őskorában

2003-ban a Hubble-űrteleszkóp segítségével egy olyan, nagy tömegű bolygóra bukkantak, amely egy igen ősi, a világegyetem hajnalán már létező csillag körül keringett. Ez azt sugallta, hogy már ebben az igen korai időszakban is lezajlott bolygókeletkezés, ráadásul e bolygóknak sok idejük volt elég nagy méretűre hízni a fiatal protoplanetáris korongjukban, még nagyobbra nőttek, mint a mi Jupiterünk.

Az elképzelés egyetlen – meglehetősen nyomós – ellenérve az volt, hogy ekkoriban a csillagok még rendkívül kevés olyan, a hidrogénnél és héliumnál nehezebb elemmel rendelkeztek, amelyekből bolygók jöhettek volna létre. Emiatt rejtély volt, miként is születhetett ekkoriban egyáltalán egy-egy bolygó.

A jelenlegi elméletek úgy tartják, hogy a nehezebb elemek hiánya okán a csillagok körüli protoplanetáris korongok rövid életűek lehetnek, és így a bolygóknak nincs elég idejük nagyra növekedni. Az azonban, hogy a Hubble mégis látott hatalmasra nőtt ősi bolygót, azt jelzi, nem egészen helyes ez az elmélet.

Az NGC 346 nevet viselő, a Nagy Magellán Felhőben található nyílthalmaz és a benne látható ködösség volt a Webb méréseinek célpontja. Ennek az az egyszerű oka, hogy az ősi időkhöz hasonlóan itt is igen kevés a csillagok környezetében a nehezebb elem, így afféle mintaként szolgál ez a régió az univerzum őskorának csillagfejlődési folyamataihoz.

Mivel közel van hozzánk, ezért jól meg is figyelhető. A Hubble korábbi megfigyelései alapján e csillagok 20-30 millió évesek csupán, és úgy tűnt, hogy a protoplanetáris korong még ott kell legyen körülöttük. Ez azonban ellentétes volt azzal az elképzeléssel, amely szerint tized ennyi idő alatt felszívódhattak ezek az objektumok.

Ahhoz azonban, hogy az ellentmondásos megfigyeléseket igazolni lehessen, a csillagok spektrumát kellett feltárni. Ez alapján ugyanis elkülöníthető, hogy valóban növekvőben lévő rendszereket látunk, vagy valami más miatt tűnnek e csillagok olyannak, mintha növekvő rendszerek vennék körbe őket. Ezt a James Webb-űrteleszkóp volt képes kellő részletességgel megmérni, így most először kaphattunk még formálódóban lévő Nap-szerű csillagokról és közvetlen környezetükről színképet.

A mérések igazolták  a Hubble által látottakat: nem igaz, hogy a csillag gyorsan eltünteti a protoplanetáris korongját, ha hiányoznak belőle a nehéz elemek.

A kutatók kétféle elképzelést is felvázoltak arra, hogy miként lehetséges ez. Egyrészt, a csillag fénye által kifejtett nyomás talán hatékonyabban löki ki a nehezebb elemekkel teli gázködöt, és így az NGC 346-ban lévő csillagok erre kevésbé voltak alkalmasak. Ezekben a csillagokban csak tizedannyi, a hidrogénnél nehezebb elem van, mint a Napban. A másik elképzelés az, hogy a Nap-szerű csillagok születéséhez nagyobb gázfelhőre lehet szükség abban az esetben, ha kevés a nehéz elem. Emiatt a protoplanetáris korongok is nagyobbak lesznek, amelyeket a nagyobb tömegük miatt fog nehezebben elfújni a csillag.

Akármelyik folyamat is áll a háttérben, az egyértelmű, hogy így hosszabb idő áll a bolygók kialakulásához is rendelkezésre. Ez azt is jelenti, hogy az efféle környezeti tényezők meghatározóak lehetnek abban, hogy milyen típusú bolygókat, bolygórendszereket kereshetünk az ilyen csillagok környezetében.