詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）在英仙座分子云中发现了六颗孤独漫游的自由漂浮行星。
这些行星，质量在木星的五到十倍之间，并不围绕任何恒星运行。它们被认为像恒星一样形成，直接从星际气体中凝聚而成。更有趣的是，其中一颗流浪行星周围还有一个正在形成月亮或「迷你行星」的气体和尘埃盘。
这已经不是JWST第一次发现自由漂浮的行星了。例如，在2023年，天文学家使用这个强大的望远镜在猎户座星云中发现了约40对自由漂浮的气体巨行星。但是在我们大约960光年远的NGC 1333星云中发现的这六个新天体，为我们提供了它们如何形成的有力线索。
尽管JWST能够探测到质量小于木星五倍的流浪行星，但在NGC 1333中并未发现此类行星。这一事实为我们理解这些自由漂浮行星的形成方式提供了重要信息。我们太阳系的行星是通过从环绕太阳的原行星盘中积累原材料，逐渐增长的方式形成的。
另一种行星的形成方式是自上而下的，即在重力作用下，它们直接从气体和尘埃云中坍缩，就像恒星的形成一样。在木星质量的一到五倍范围内未发现自由漂浮的行星，这强烈表明五个木星质量是自上而下形成过程的下限。当然，可能有许多类似地球大小的岩石行星在被从它们的行星系统中抛出后变得流浪，但这些对于JWST来说可能太小而无法探测。
我们的观测结果证实，自然界至少以两种不同的方式产生行星质量天体——通过气体和尘埃云的收缩形成，就像恒星的形成方式，以及在年轻恒星周围的气体和尘埃盘中形成，就像我们太阳系中的木星一样，约翰霍普金斯大学的天体物理学家Ray Jayawardhana说，他是这些新发现的参与者之一。
这是非常了不起的，因为它表明以与恒星相同的方式形成的最小天体在大小和质量上与一些假设是自下而上形成的、围绕恒星运行的最大行星重叠。
这些发现进一步模糊了行星和非行星之间的界限。要被认为是恒星，一个天体必须经历氢转化为氦的核聚变反应以产生能量。能够产生所需核心温度和压力的最低质量约为我们太阳质量的9%，或大约是木星质量的93倍。在这个最低质量以下的是棕矮星，它们是气态天体，不是完全的恒星，但质量太大而不能是行星。它们中的一些可以在短时间内通过氘的核聚变产生能量。棕矮星的质量可以低至木星质量的约13倍。人们曾假设任何小于这个质量的天体都不能燃烧氘，将会是一个围绕恒星运行的行星。
JWST在NGC 1333中发现的流浪世界，以及之前的猎户座星云，挑战了这种假设。虽然它们可能没有足够的质量来通过氘的聚变产生能量，但它们不绕着另一颗恒星运行，并且就像棕矮星和恒星一样形成。
「我们正在探测恒星形成过程的极限，」约翰霍普金斯大学的天体物理学家Adam Langeveld说，他领导了这些新发现。「如果你有一个看起来像年轻的木星的天体，它在适当的条件下可能已经成为一颗恒星吗？这对于理解恒星和行星的形成都很重要。」
使事情变得复杂的是，这六个自由漂浮的行星中质量最小的似乎有一个原行星盘围绕着它。这个盘中形成的对象是被归类为迷你行星还是月亮，这是未来的争论。
无可争议的是，棕矮星可以有绕着它们运行的行星，除了这六个新发现的流浪世界外，Langeveld和Jayawardhana的团队还在NGC 1333中发现了一个带有行星的棕矮星，这本身就是一个相当罕见的发现。
「这样的一对很可能是以双星系统的方式形成的，来自一个在收缩时分裂的云，」Jayawardhana说。「自然界产生的系统的多样性是惊人的，它推动我们完善我们的恒星和行星形成模型。」
他们说，下一步是使用JWST跟进这六个自由漂浮的世界，并表征它们的大气层，以更多地了解它们的组成以及它们与棕矮星和普通恒星的比较。
