В три раза больше Юпитера: James Webb нашел самую маленькую неудавшуюся звезду

Благодаря мощи телескопа James Webb (JWST), астрономы обнаружили самый маленький известный на сегодняшний день свободнолетящий коричневый карлик. Его масса превышает массу Юпитера всего в три-четыре раза.

В поисках коричневых карликов

Коричневые карлики иногда называют несостоявшимися звездами. Они тоже формируются в результате гравитационного коллапса газового облака, но их массы недостаточно, чтобы внутри них запустились полноценные реакции синтеза с участием водорода (хотя в их недрах и могут проходить реакции с участием ядер дейтерия и лития). Самые же легкие коричневые карлики по массам перекрываются с планетами-гигантами, что значительно затрудняет процесс их классификации.

Звездное скопление IC 348. Источник: NASA, ESA, CSA, STScI, and K. Luhman (Penn State University) and C. Alves de Oliveira (European Space Agency)

Астрономы давно пытались найти ответ на вопрос, какой самый маленький объект, который может сформироваться подобно звезде в результате гравитационного коллапса. Для этого они решили изучить скопление IC 348, расположенное на расстоянии около тысячи световых лет в звездообразующем регионе Персея. Его возраст составляет около пяти миллионов лет. Это означает, что любые расположенные в нем коричневые карлики разогреты до больших температур и будут довольно активно испускать инфракрасное излучение.

После этого исследователи задействовали JWST. Им удалось найти три объекта, чья массы лежат в диапазоне от трех до восьми юпитерианских, а температуры поверхности — от  830 ℃ до 1500 ℃. Компьютерное моделирование показало, что масса самого маленького из них составляет всего три-четыре массы Юпитера.

Два найденных коричневых карлика, также демонстрируют  спектральную подпись неопознанного углеводорода. Такую же инфракрасную сигнатуру обнаружила миссия Cassini в атмосферах Сатурна и Титана. Она также была замечена в межзвездной среде. Нынешние модели атмосфер коричневых карликов не предсказывали наличия в них таких соединений.

Гигантская планета или неудавшаяся звезда?

Пока что астрономам довольно сложно объяснить, как именно могли сформироваться столь маленькие коричневые карлики. Газовое облако может коллапсировать под действием собственной гравитации и стать звездой. Однако из-за более слабой гравитации маленькому облаку намного сложнее разрушиться и образовать коричневый карлик, не говоря уже о случаях, когда массы таких тел сопоставимы с массой планет.

Звездное скопление IC 348. На врезке показаны найденные телескопом James Webb коричневые карлики. Источник: NASA, ESA, CSA, STScI, and K. Luhman (Penn State University) and C. Alves de Oliveira (European Space Agency)

Другой вопрос заключается в том, действительно ли найденные JWST тела, являются коричневыми карликами, а не выброшенными из своих систем планетами-гигантами. Хоте исследователи не могут полностью исключить последнюю возможность, они считают, что она маловероятна по двум причинам.

Во-первых, планеты-изгои большой массы редки по сравнению с планетами меньшей массы. Во-вторых, подавляющая часть звезд — это маломассивные светила, а планеты-гиганты среди них встречаются не часто. Поэтому маловероятно, что большинство звезд в IC 348 (которые являются маломассивными) способны породить столь крупные планеты. Кроме того, поскольку возраст скопления составляет всего пять миллионов лет, у них было совсем немного времени для формирования планет-гигантов и их последующего выброса из своих систем.

В будущем астрономы планируют продолжить наблюдения. Теории предполагают, что планеты-изгои чаще всего встречаются на окраинах звездных скоплений. Поэтому расширение зоны поиска может выявить их в пределах IC 348.

По материалам https://esawebb.org

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine

SpinLaunch запустила спутник «выстрелом из пушки» с ускорением 10000G
SpaceX вывела спутники с прямым доступом к мобильным телефонам
Существует ли черная дыра промежуточной массы в скоплении Омега Центавра
В поисках утраченного дейтерия: предложен новый способ обнаружения инопланетян
Аномальное ускорение: ученые из NASA открыли семь темных комет
Ученые нашли способ подтвердить антропный принцип
Солнечные лучи могут менять направление магнитного поля
Ад, хаос и кометы: время, когда Земля стала пригодной к жизни
Телескоп «Субару» сфотографировал танец двух сталкивающихся галактик
США расширяет доступ Украины к военной спутниковой сети Starshield