11 березня 2013 року група супроводу інфрачервоного телескопа WISE заявила, що відкрила третю за віддаленістю від нас зоряну систему. Luhman 16 — це пара коричневих карликів, що розташовані на відстані у 6,5 світлових років від Сонця. Згадаймо про те, як це відбулося і чому це відкриття не могли зробити раніше.
Найближчі до нас зорі
Питання про те, які зорі є найближчими до нас, може здатися достатньо простим. Однак більш-менш точну відповідь на нього людство отримало тільки у XX столітті. Тривалий час про відстані до інших світил нічого не було відомо.
Лише на межі XIX—XX століть люди зрозуміли, що більшість зір навколо нас є настільки малими й тьмяними, що ми їх практично не бачимо, попри те, що вони розташовані значно ближче, ніж прикраси нічного неба, відомі з часів античності.
Такі зорі називаються червоними карликами. Зоря Барнарда, Проксима Центавра, Wolf 359, Lalande 21185 — усе це світила подібного типу, що розташовані ближче до нас, ніж Сіріус, до якого 8,5 світлових років.
Коричневі карлики
Зрозуміло, що якщо існують об’єкти, менші за розміром і світністю за червоний карлик, то ми їх не побачимо, навіть якщо вони перебувають достатньо близько. І теорія передбачала, що такі об’єкти можуть бути реальними. Їх назвали коричневими карликами.
Проблема полягала лише в тому, що коричневі карлики дуже важко помітити. У більшості випадків, чим менша маса зорі, тим нижча температура її поверхні, а чим холодніше світило — тим сильніше пік його випромінювання зсувається в червону область спектра. Для коричневих карликів він уже лежить за межами видимого діапазону.
Тому наземні телескопи, що працюють у видимому діапазоні, довго не могли їх знайти. Це сталося тільки 1995 року. Однак учені були впевнені, що ми через атмосферні перешкоди не бачимо не лише купу коричневих карликів, але й інші об’єкти, такі як комети й великі астероїди за орбітою Нептуна. Тому вирішили вивести за межі земної атмосфери інфрачервоний телескоп.
WISE
Проєкт, що згодом отримав назву Wide-Field Infrared Survey Explorer (WISE), був запропонований 1999 року. Він передбачав створення не дуже великого, але надзвичайно чутливого космічного телескопа. Аби досягти найвищої можливої чутливості, його оснастили величезним баком із рідким воднем, який мав охолоджувати апарат до надзвичайно низьких температур.
На проходження всіх етапів — від ідеї до готового апарата — знадобилося 10 років. У космос WISE стартував 14 грудня 2009-го. Основний принцип його роботи був простий: він намагався знімкувати абсолютно все небо по кілька разів, поки у нього ще лишався охолоджувач. І вже потім учені мали почати аналіз цієї неймовірної кількості знімків у пошуках об’єктів, невідомих науці.
WISE завершив огляд неба у січні 2011 року, після чого вчені розпочали роботу. Однією з груп керував професор Пенсильванського університету Кевін Луман. І саме серед знайдених ними об’єктів була виявлена цікава та дуже близька до нас система коричневих карликів.
Про те, що об’єкт Luhman 16 є парою коричневих карликів, віддаленою від нас на відстань 6,588 світлових років, повідомили 11 березня 2013-го. Ця система стала третьою за віддаленістю від Сонця, посунувши з цієї позиції червоний карлик Wolf 359.
Цікаво, що після цього Кевін Луман продовжив роботу з даними WISE й відкрив ще один дуже близький до нас коричневий карлик. Цього разу це був окремий, надзвичайно тьмяний об’єкт WISE 0855-0714, який за відстані 7,18 світлових років є четвертим за віддаленістю від нас.
Система Luhman 16
Що ж до системи Luhman 16, то й через десять років після відкриття про неї відомо небагато. Більший із двох карликів — Luhman 16А — має масу 3,2% сонячної, або ж у 33 рази більшу за масу Юпітера. При цьому радіус цієї зорі оцінюється всього у 85% юпітеріанського, тобто це достатньо щільний об’єкт.
За температури поверхні 1350 K (приблизно 1080°C) Luhman 16А належить до спектрального класу L. Цілком можливо, що світить він не залишковим світлом, а завдяки термоядерним реакціям, які у ньому все ще тривають.
Ще менше ми знаємо про Luhman 16В. Його маса оцінюється у 28,6 маси Юпітера, а от радіус встановити важко через те, що цей об’єкт постійно змінює свою яскравість. Судячи з усього, температура його поверхні сягає 1200 K і він належить до «середнього» класу Т.
Спостереження показують, що обидва коричневих карлики обертаються один навколо одного по трохи витягнутій орбіті з великою піввіссю у 3,5 астрономічних одиниці та періодом 27,5 земних років. Це можна порівняти з періодом обертання Сатурна навколо Сонця.
Спектроскопічні дослідження показують, що коричневі карлики багаті на такі лужні метали, як калій і натрій. Їхній вік оцінити важко. Максимальна оцінка становить 3—4,5 млрд років, мінімальна — 120 млн років.
Дослідження, проведені 2022 року, показали, що Luhman 16 є частиною групи зір, які рухаються у просторі з майже однаковими швидкостями та в одному напрямку. Це добре збігається з іншими дослідженнями, які показують, що коричневі карлики народжуються разом зі звичайними зорями.
Якщо це дослідження правильне, то вік системи Luhman 16 становить приблизно 510 млн років. Вона значно молодша за Сонце — час її існування можна порівняти з тривалістю існування багатоклітинного життя на Землі.
Можлива планетна система
За кілька місяців після відкриття, у грудні 2013 року, науковці оголосили, що у системі Luhman 16 присутні нерівномірності руху, виявлені астрометричними методами. Це могло означати присутність третього невидимого тіла, іншими словами — планети.
За підрахунками фахівців, планета повинна була мати масу від кількох до 30 юпітеріанських і обертатися навколо одного з коричневих карликів. Однак подальші дослідження довели відсутність поруч із Luhman 16 спочатку тіл, більших за Юпітер, а потім — і порівнюваних із Нептуном.
Проте питання, чи було б можливим життя на планеті розміром із Землю, що обертається навколо одного з коричневих карликів, все ще інтригує. Однозначної відповіді на нього досі немає, адже планет, які обертаються навколо коричневих карликів, відкрито дуже небагато.
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
