Астрофизики установили предел массы коричневых карликов
Наука

Астрофизики установили предел массы коричневых карликов

12 марта 2025 года, 13:55

Команде астрофизиков удалось экспериментально установить предел возможной массы для коричневых (или бурых) карликов — космических тел, застрявших «в промежутке» между звездами и планетами. А помогли им в этом орбитальный телескоп «Уэбб» и планетарная туманность, чрезвычайно расположенная в половине килопарсека от Земли.

Формирование коричневых карликов — процесс, до сих пор слабо изученный. Пока что не до конца понятно, где именно пролегает та грань, которая не дает им превратиться в полноценные звезды, доведя термоядерные реакции в своих недрах до самоподдерживающегося состояния. Во многом изучение этих объектов затрудняет их весьма низкая светимость. Только в новорожденном состоянии они бывают достаточно яркими, чтобы сравниться по этому показателю с самыми тусклыми звездами. К счастью, в нашем секторе Млечного Пути есть, где их искать.

Речь идет о большой планетарной туманности, расположенной в 1400 световых годах от Земли. Это один из самых молодых очагов звездообразования в нашей Галактике — его возраст меньше миллиона лет. Именно там можно ожидать появления большого количества бурых карликов, которые еще не успели охладиться. Правда, проблемой продолжают оставаться плотные облака космического газа и пыли, непроницаемые для оптических волн. Но здесь на помощь приходит «Уэбб», чье инфракрасное зрение способно проникнуть даже через подобную завесу.

Целью исследования стало установить нижний предел массы для бурых карликов. Именно этот параметр должен указать на особенности фрагментации молекулярных облаков, из которых и формируются будущие звезды (в том числе «неудавшиеся»). В ходе этого процесса сложный баланс между температурой, тепловым давлением и гравитацией, по идее, и должен определить, каким окажется космическое тело. Приняв решение задействовать «Уэбб», команда астрономов рассчитала, что он сможет обнаружить в туманности даже объекты с массой в половину Юпитера.

Но на практике даже тел массой менее 10 Юпитеров в туманности оказалось крайне мало, причем по мере «облегчения» их число падало все сильнее. Самые легкие бурые карлики в туманности «весили» не меньше, чем 2-3 крупнейших газовых гиганта из Солнечной системы.

Это значительно сузило теоретически рассчитанный диапазон минимальной массы неудавшихся звезд и показало, что найти коричневый карлик даже размером с Юпитер, по всей видимости, не удастся. Впрочем, для формулировки окончательных выводов необходимо провести аналогичные исследования в других туманностях — благо, Млечный Путь не испытывает в них недостатка. А недавно ученым удалось наконец-то выяснить, чем на самом деле является первый открытый бурый карлик в истории — который еще недавно считался самым типичным представителем этого класса.