Астрономы нашли загадочный объект на границе между планетой и звездой
Рядом со звездой TOI-2155, которая находится около 1350 световых лет от Земли, астрономы нашли странный объект. Звезда немного больше, массивнее и горячее Солнца, но сама по себе она не особенно интересна. Гораздо больше вопросов вызывает ее спутник TOI-2155b: по размеру он почти не отличается от Юпитера, но тяжелее него в 80,6 раза. Астрономы пока не могут уверенно сказать, что это — гигантская планета, коричневый карлик или очень маломассивная звезда. Работа опубликована в The Astronomical Journal.
TOI-2155b обнаружили по небольшим изменениям яркости звезды: когда загадочный объект проходит перед ней, часть света временно закрывается. Этот метод называют транзитным: по нему космический телескоп NASA TESS ищет планеты и другие компактные объекты у далеких звезд.
Проблема в том, что TOI-2155b попадает в редкую промежуточную зону. Он слишком массивный для планеты, но может быть недостаточно массивным для полноценной звезды.
Звезды рождаются из облаков газа. Если масса объекта достаточно велика, его собственная гравитация сжимает вещество внутри до температур и давлений, при которых начинается термоядерный синтез: водород превращается в гелий, а объект долго излучает свет и тепло. Если массы не хватает, устойчивый синтез водорода не запускается. Тогда получается коричневый карлик — объект тяжелее планеты, но легче звезды. В «молодости» коричневые карлики горячие, однако со временем остывают и начинают светить в основном в инфракрасном диапазоне.
Астрономы научились отличать планеты-гиганты от коричневых карликов
Теория говорит, что различие между планетами, коричневыми карликами и звездами сводится к массе, но все не настолько просто. Границу между коричневыми карликами и звездами традиционно проводят около 75–80 масс Юпитера. Однако на самый важный критерий звезды — запуск термоядерного синтеза — влияет не только масса, но и возраст объекта, химический состав и свойства атмосферы. Поэтому астрономы до сих пор не пришли к согласию, где заканчиваются коричневые карлики и начинаются самые маломассивные звезды.
TOI-2155b может быть одним из самых массивных коричневых карликов из когда-либо обнаруженных — или одной из самых легких звезд. Тем не менее, авторы работы отмечают, что один объект не решит спор. TOI-2155b поможет проверить модели, которые описывают рождение самых легких звезд и самых массивных коричневых карликов. Чем больше подобных объектов найдут астрономы, тем точнее они смогут понять, при каких условиях газовый шар становится звездой, а при каких остается коричневым карликом.
Ранее телескоп TESS впервые нашел планету методом микролинзирования.
Иллюстрация NOIRLab/NSF/AURA/R. Proctor