詹姆士·韋伯太空望遠鏡（JWST）在英仙座分子雲中發現了六顆孤獨漫遊的自由漂浮行星。
這些行星，品質在木星的五到十倍之間，並不圍繞任何恒星執行。它們被認為像恒星一樣形成，直接從星際瓦斯中凝聚而成。更有趣的是，其中一顆流浪行星周圍還有一個正在形成月亮或「迷你行星」的瓦斯和塵埃盤。
這已經不是JWST第一次發現自由漂浮的行星了。例如，在2023年，天文學家使用這個強大的望遠鏡在獵戶座星雲中發現了約40對自由漂浮的瓦斯巨行星。但是在我們大約960光年遠的NGC 1333星雲中發現的這六個新天體，為我們提供了它們如何形成的有力線索。
盡管JWST能夠探測到品質小於木星五倍的流浪行星，但在NGC 1333中並未發現此類行星。這一事實為我們理解這些自由漂浮行星的形成方式提供了重要資訊。我們太陽系的行星是透過從環繞太陽的原行星盤中積累原材料，逐漸增長的方式形成的。
另一種行星的形成方式是自上而下的，即在重力作用下，它們直接從瓦斯和塵埃雲中塌縮，就像恒星的形成一樣。在木星品質的一到五倍範圍內未發現自由漂浮的行星，這強烈表明五個木星品質是自上而下形成過程的下限。當然，可能有許多類似地球大小的巖石行星在被從它們的行星系統中丟擲後變得流浪，但這些對於JWST來說可能太小而無法探測。
我們的觀測結果證實，自然界至少以兩種不同的方式產生行星品質天體——透過瓦斯和塵埃雲的收縮形成，就像恒星的形成方式，以及在年輕恒星周圍的瓦斯和塵埃盤中形成，就像我們太陽系中的木星一樣，約翰霍普金斯大學的天體物理學家Ray Jayawardhana說，他是這些新發現的參與者之一。
這是非常了不起的，因為它表明以與恒星相同的方式形成的最小天體在大小和品質上與一些假設是自下而上形成的、圍繞恒星執行的最大行星重疊。
這些發現進一步模糊了行星和非行星之間的界限。要被認為是恒星，一個天體必須經歷氫轉化為氦的核融合反應以產生能量。能夠產生所需核心溫度和壓力的最低品質約為我們太陽品質的9%，或大約是木星品質的93倍。在這個最低品質以下的是棕矮星，它們是氣態天體，不是完全的恒星，但品質太大而不能是行星。它們中的一些可以在短時間內透過氘的核融合產生能量。棕矮星的品質可以低至木星品質的約13倍。人們曾假設任何小於這個品質的天體都不能燃燒氘，將會是一個圍繞恒星執行的行星。
JWST在NGC 1333中發現的流浪世界，以及之前的獵戶座星雲，挑戰了這種假設。雖然它們可能沒有足夠的品質來透過氘的融合產生能量，但它們不繞著另一顆恒星執行，並且就像棕矮星和恒星一樣形成。
「我們正在探測恒星形成過程的極限，」約翰霍普金斯大學的天體物理學家Adam Langeveld說，他領導了這些新發現。「如果你有一個看起來像年輕的木星的天體，它在適當的條件下可能已經成為一顆恒星嗎？這對於理解恒星和行星的形成都很重要。」
使事情變得復雜的是，這六個自由漂浮的行星中品質最小的似乎有一個原行星盤圍繞著它。這個盤中形成的物件是被歸類為迷你行星還是月亮，這是未來的爭論。
無可爭議的是，棕矮星可以有繞著它們執行的行星，除了這六個新發現的流浪世界外，Langeveld和Jayawardhana的團隊還在NGC 1333中發現了一個帶有行星的棕矮星，這本身就是一個相當罕見的發現。
「這樣的一對很可能是以雙星系統的方式形成的，來自一個在收縮分時裂的雲，」Jayawardhana說。「自然界產生的系統的多樣性是驚人的，它推動我們完善我們的恒星和行星形成模型。」
他們說，下一步是使用JWST跟進這六個自由漂浮的世界，並表征它們的大氣層，以更多地了解它們的組成以及它們與棕矮星和普通恒星的比較。
