RW Space

Недавно обнаруженный объект-рекордсмен бросает вызов нашему пониманию того, как рождаются звезды.

Это коричневый карлик, просто болтающийся в космосе, одинокий – и с массой всего в 3-4 раза больше Юпитера, он, по-видимому, является объектом с наименьшей массой из когда-либо обнаруженных в своем роде.

Это создает некоторые интересные проблемы, не последняя из которых заключается в том, как, черт возьми, он вообще сформировался в первое место.

«Современным моделям довольно легко создать гигантские планеты в диске вокруг звезды», — говорит астроном Катарина Алвес де Оливейра из Европейского космического агентства.

» Но в этом скоплении маловероятно, чтобы этот объект сформировался в диске, а сформировался как звезда, а масса Юпитера в триста раз меньше нашего Солнца. очень, очень маленькие массы?»

Коричневые карлики широко известны как «неудавшиеся звезды», что немного среднее, но не совсем неточное. Звезда — это объект, рожденный из плотного комка в облаке газа и пыли в космосе, который разрушается под действием силы тяжести. Он растет и растет, пока не станет достаточно массивным, чтобы давление и тепло в его ядре воспламенились и превратились в синтез водорода. Минимальная масса для этого примерно в 80–85 раз превышает массу Юпитера.

Коричневый карлик — это объект, который формируется таким же образом, но не набирает достаточную массу, чтобы создать условия для образования водорода. слияние. Однако и коричневый карлик не является планетой. Фактически, коричневый цвет в их названии указывает на то, что они меньше звезд-белых карликов и больше несветящихся «темных» планет.

При определенной критической массе — около 13 Юпитеров или около того — коричневый карлик может синтезировать атомы не водорода, а его более тяжелого изотопа дейтерия, у которого давление и температура синтеза ниже, чем у водорода.

Планеты образуются в результате другого процесса – постепенного скопление материала, оставшегося после завершения формирования звезды. Таким образом, нечто, образовавшееся в результате гравитационного коллапса, но обладающее слишком малой массой, чтобы вызвать термоядерный синтез, технически всё равно может стать коричневым карликом. Астрономы иногда называют эти объекты на пути к планетам субкоричневыми карликами, коричневыми карликами планетарной массы или планетами-изгоями.

Команда астрономов под руководством Кевина Лумана из Университета штата Пенсильвания пытается найти самый маленький из этих объектов.

«Один основной вопрос, который вы найдете в каждом учебнике по астрономии: какие звезды самые маленькие?» Луман говорит. «Именно на это мы и пытаемся ответить».

Они использовали космический телескоп Джеймса Уэбба для исследования центра молодого звездного скопления IC 348, расположенного в области звездообразования Персея на расстоянии около 1000 лет. на расстоянии световых лет. Субкоричневые карлики очень холодные и тусклые по сравнению со звездами, поэтому необходим инфракрасный прибор с чувствительностью JWST. Сначала они использовали камеру NIRCam ближнего инфракрасного диапазона для поиска кандидатов; затем NIRSpec, спектрограф, для их изучения.

Они нашли трех новых членов IC 348, которые соответствуют всем требованиям, с массами от трех до восьми Юпитеров и температурой от 1100 до 1800 Кельвинов (от 827 до 1527 градусов по Цельсию). или от 1520 до 2780 градусов по Фаренгейту). Самый маленький из этих кандидатов — рекордсмен, с массой около трёх-четырёх Юпитеров.

Это настоящая загадка. Для звездообразования облако имеет большую массу и, следовательно, большую гравитацию. По словам исследователей, создание чего-то размером с планету началось бы с меньшего облака и, следовательно, с меньшей гравитацией, а это означает, что процесс формирования будет намного более трудным.

Возможно, эти объекты представляют собой экзопланеты, выброшенные из своих планетных систем. , но это тоже маловероятно. Что касается планет, то они довольно большие, но большинство звезд IC 348 очень маленькие. Образование больших планет вокруг маленьких звезд также сложно объяснить. При этом кластер очень молодой. По словам исследователей, у планет не было достаточно времени, чтобы сформироваться и выброситься так далеко от своих систем.

И это не единственная загадка. Спектрографический анализ выявил наличие в двух объектах неопознанного углеводорода. Признаки этого неизвестного химического вещества были обнаружены в атмосферах Сатурна и Титана в Солнечной системе, а также в межзвездном пространстве, но никогда раньше не наблюдались во внесолнечной атмосфере.

Поэтому ясно, что на что бы мы здесь ни смотрели, это дает нам что-то новое и интересное, над чем стоит задуматься и узнать о странном пересечении звезд и планет.

«Это первый раз, когда мы обнаружил эту молекулу в атмосфере объекта за пределами нашей Солнечной системы», — говорит Алвес де Оливейра.

«Модели атмосфер коричневых карликов не предсказывают его существование. Мы рассматриваем объекты более молодого возраста и массы меньше, чем когда-либо раньше, и мы видим что-то новое и неожиданное».

Исследование было опубликовано в Астрономическом журнале.