Астрономы обнаружили четверную систему из коричневых карликов
Недавно международная команда исследователей под руководством профессора Чжэнхуа Чжана из Нанкинского университета объявила об открытии очень редкой системы. Она находится на расстоянии 82 световых лет от Земли в созвездии Насоса (Antlia) и получила название UPM J1040−3551 AabBab. Система состоит из двух пар небесных тел. Первая пара — это два молодых красных карлика, а вторая — два холодных коричневых карлика. Уникальность системы в том, что эти две пары вращаются вокруг общего центра.
Открытие помогает решить проблему неопределенности возраста и массы у коричневых карликов. Коричневый карлик — это объект, который слишком массивен, чтобы считаться планетой, но ему не хватает массы, чтобы запустить термоядерные реакции и стать полноценной звездой, как наше Солнце. Всю свою жизнь такие объекты постепенно остывают. Из-за этого астрономам сложно определить, что перед ними: молодой и не очень массивный карлик или старый, но более тяжелый. Оба могут иметь одинаковую температуру.
Как объяснил соавтор исследования профессор Хью Джонс из Университета Хартфордшира, система UPM J1040−3551 решает эту проблему. В ней есть звезды-компаньоны, возраст которых можно оценить. Ученые определили, что возраст красных карликов в системе составляет от 300 миллионов до двух миллиардов лет. А поскольку все четыре объекта родились вместе, значит, и коричневые карлики имеют такой же возраст. Это делает их отличным образцом для изучения.
Профессор Чжэнхуа Чжан подчеркнул, что особенно интересна иерархическая структура системы, которая обеспечивает ее стабильность на долгое время. Внутри каждой пары объекты вращаются друг вокруг друга за несколько десятков лет. А сами пары совершают один оборот вокруг общего центра масс за более чем 100 тысяч лет. Расстояние между двумя парами составляет 1656 астрономических единиц. Одна такая единица — это среднее расстояние от Земли до Солнца, так что представьте, какое огромное пространство их разделяет.
Чтобы сделать это открытие, ученые проделали большую детективную работу. Сначала они использовали данные космических телескопов Gaia и WISE, чтобы найти объекты, которые движутся в космосе в одном направлении с одинаковой скоростью. Поскольку полный оборот пар друг вокруг друга занимает больше 100 тысяч лет, увидеть их орбитальное движение напрямую невозможно. Поэтому астрономы искали именно такое совместное путешествие сквозь галактику.
Затем команда провела детальные наблюдения с помощью телескопа SOAR в Чили. Доктор Фелипе Наварете, руководивший этими наблюдениями, отметил, что это была сложная задача, так как коричневые карлики очень тусклые. Но возможности телескопа позволили собрать необходимые данные.
Ученым удалось поближе посмотреть на участников этой космической четверки. Более яркая пара, UPM J1040−3551 Aab, состоит из двух красных карликов. Это звезды М-типа с температурой около 2900°C и массой примерно 17% от массы Солнца. Несмотря на слово «красный» в названии, в видимом свете они кажутся оранжевыми. Эти звезды невероятно тусклые. Они примерно в 100 тысяч раз слабее Полярной звезды. Ни один красный карлик невозможно увидеть с Земли невооруженным глазом, даже нашу ближайшую соседку Проксиму Центавра.
Вторая пара, UPM J1040−3551 Bab, еще более экзотична. Она состоит из двух коричневых карликов Т-типа. Они гораздо холоднее своих соседей, их температура составляет всего 550°C и 420°C. Эти объекты практически не излучают видимого света и в тысячу раз тусклее красных карликов. По размеру они похожи на планету Юпитер, но при этом в 10–30 раз массивнее. Как отметила соавтор работы доктор МариКруз Гальвес-Ортис, это первая в истории система, где пара коричневых карликов такого типа вращается вокруг двух звезд.
Астрономы догадались о двойственности каждой пары благодаря косвенным признакам. Они заподозрили, что яркая пара состоит из двух звезд, потому что ее центр свечения немного колебался при наблюдениях, а общая яркость была выше, чем у одиночной звезды с такой же температурой. Точно так же они определили, что тусклый объект на самом деле является парой коричневых карликов. Его инфракрасное излучение было аномально ярким для одного объекта такого типа.
Это открытие имеет большое будущее. Профессор Адам Бургассер из Калифорнийского университета в Сан-Диего объяснил, что система UPM J1040−3551 приносит двойную пользу. Сейчас она служит эталоном для калибровки моделей атмосферы холодных объектов. А в будущем, если ученым удастся с помощью телескопов высокого разрешения различить два коричневых карлика по отдельности и проследить за их орбитой, система станет еще и эталоном для проверки моделей эволюции таких тел. Это позволит точно измерить их массу.
Ранее астрономы пришли к выводу, что коричневые карлики не могут образовывать двойные системы надолго. Поэтому открытие пары довольно древних таких объектов особенно удивительно.
Изображение NASA James Webb Space Telescope
Самое популярное
