«Уэбб» нашел коричневого карлика, которого не должно существовать
Наука

«Уэбб» нашел коричневого карлика, которого не должно существовать

14 декабря 2023 года, 10:39

Коричневые карлики — это своего рода неудавшиеся звезды: слишком большие для планет, но недостаточно для того, чтобы поддерживать термоядерный синтез. Где именно пролегает граница, пока не до конца понятно, поэтому астрономы находятся в поисках как самых больших, так и самых маленьких карликов. И недавно команде ученых удалось с помощью телескопа «Уэбб» обнаружить нового рекордсмена — объект, всего в три-четыре раза массивнее Юпитера. Еще пару десятилетий назад такое открытие считалось бы невероятным.

Астрофизики Кевин Луман и Катарина Алвес де Оливейра в поисках «пограничных» тел между звездами и планетами внимательно рассматривали звездное скопление IC 348, расположенное примерно в 1000 световых годах от нас. То, что скопление довольно молодое (всего около пяти миллионов лет), означает, что коричневые карлики в нем еще не успели остыть, следовательно — они легко обнаруживаются в инфракрасном спектре.

Именно под этот спектр и заточен «Уэбб», в частности, прибор NIRCam. С его помощью самому большому на сегодняшний день космическому телескопу удалось разглядеть как минимум три интригующих объекта массой до восьми масс Юпитера и с температурой поверхности от 830 до 1500 градусов Цельсия. Причем самый маленький из них всего в три раза тяжелее крупнейшей планеты Солнечной системы.

Свободно дрейфующий по просторам Галактики коричневый карлик меньше по массе, чем многие планеты-гиганты, уже открытые астрономами. И это крайне странно: ведь те при своей массе все еще остаются всего лишь планетами, в то время как найденный объект достаточно плотный, чтобы коллапсировать под воздействием собственной массы.

Объяснить, как мог образоваться такой маленький коричневый карлик, даже теоретически достаточно сложно. «Маловероятно, что этот объект формировался из околозвездного диска. Значит, он формировался как звезда, но его масса в 300 раз меньше массы нашего Солнца», — заметила Катарина Алвес де Оливейра, подчеркнув, что для текущих моделей это труднообъяснимо.

Коричневый карлик похож одновременно и на звезду, и на планету, при этом изучать его легче (в отличие от экзопланет, ему для заметности не нужен свет звезды-хозяина). Но как появилось конкретно это крошечное тело, ученым пока непонятно. Пришлось даже предположить, что это выброшенная из родной системы планета-гигант, но данная гипотеза была отброшена как крайне маловероятная.

Кроме того, два коричневых карлика из найденных демонстрируют спектральную сигнатуру неопознанного углеводорода. Такая же инфракрасная сигнатура была обнаружена зондом «Кассини» в атмосферах Сатурна и его спутника Титана.

«Мы впервые обнаружили эту молекулу в атмосфере объекта за пределами нашей Солнечной системы. Мы смотрим на объекты с более молодым возрастом и меньшей массой, чем когда-либо прежде, и мы видим нечто новое и неожиданное», — обратила внимание исследовательница.

Впрочем, ученые не намерены останавливаться на достигнутом: будущая работа с «Уэббом» будет включать более длительные съемки, которые помогут обнаружить еще более крохотные объекты — до двух масс Юпитера включительно, а, возможно, со временем, и до одной. Так что не исключено, что даже этот рекорд вскоре будет побит.