Американский орбитальный инфракрасный космический телескоп James Webb (JWST) открыл рекордно миниатюрный коричневый карлик. Это поможет ученым найти ответ на вопрос: «насколько малыми могут быть звезды при образовании»
Коричневый карлик, звезда Фото: webbtelescope.org
Коричневые карлики иногда называют звездами-неудачниками, поскольку они формируются как звезды в результате гравитационного коллапса, но никогда не набирают достаточной массы, чтобы зажечь ядерный синтез. Самые маленькие коричневые карлики могут равняться по массе с некоторыми планетами-гигантами. Астрономы с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба нашли нового рекордсмена: объект, масса которого лишь в три-четыре раза превышает массу Юпитера.
«Один из основных вопросов, который вы найдете в каждом учебнике по астрономии, — какие самые маленькие звезды? Это то, на что мы пытаемся ответить», — пояснил ведущий автор Кевин Луман из Университета штата Пенсильвания.
Стратегия поиска
Чтобы найти самого маленького коричневого карлика, Луман и его коллега Катарина Алвес де Оливейра решили исследовать звездное скопление IC 348, расположенное на расстоянии около 1 000 световых лет от нас в звездообразующей области Персея. Это скопление молодое, ему всего около 5 миллионов лет. Как следствие, любые коричневые карлики все еще будут относительно яркими в инфракрасном свете, светясь от тепла своего формирования.
Команда сначала сфотографировала центр скопления с помощью NIRCam (камеры ближнего инфракрасного диапазона) Вебба, чтобы определить кандидатов в коричневые карлики по их яркости и цвету. Они отследили перспективные объекты с помощью массива микрозатворов NIRSpec (спектрограф ближнего инфракрасного диапазона) Webb.
Интересное по теме: На Солнце произошла самая мощная за 6 лет вспышка: как повлияет на Землю
Инфракрасная чувствительность JWST имела решающее значение, позволяя команде обнаруживать более слабые объекты, чем наземные телескопы. Кроме того, острое зрение Вебба позволило им определить, какие красные объекты были точечными коричневыми карликами, а какие — пятнистыми фоновыми галактиками.
Этот процесс просеивания привел к трем интригующим объектам массой от трех до восьми масс Юпитера с температурой поверхности от 1500 до 2800 градусов по Фаренгейту (от 830 до 1500 градусов по Цельсию). Согласно компьютерным моделям, самый маленький из них весит лишь в три-четыре раза больше Юпитера.
Относительные размеры Солнца, звезды малой массы, коричневого карлика, Юпитера и Земли. Фото: webbtelescope.org
Объяснить, как мог образоваться такой маленький коричневый карлик, теоретически сложно. Тяжелое и плотное облако газа имеет достаточно силы притяжения, чтобы сжаться и образовать звезду. Однако из-за более слабой гравитации небольшому облаку должно быть труднее коллапсировать, чтобы образовался коричневый карлик, и это особенно актуально для коричневых карликов с массами планет-гигантов.
«В современных моделях довольно легко создать гигантские планеты в диске вокруг звезды, — говорит Катарина Алвес де Оливейра из ESA (Европейского космического агентства), главный исследователь программы наблюдений. — Но в этом скоплении вряд ли этот объект сформировался в диск, вместо этого он сформировался как звезда, а три массы Юпитера в 300 раз меньше нашего Солнца. Поэтому мы должны спросить, как происходит процесс звездообразования при таких очень, очень малых массах?»
Крошечные коричневые карлики не только дают подсказки о процессе звездообразования, но и могут помочь астрономам лучше понять экзопланеты. Наименее массивные коричневые карлики пересекаются с крупнейшими экзопланетами, поэтому можно ожидать, что они будут иметь схожие свойства. Однако свободно плавающий коричневый карлик легче изучать, чем гигантскую экзопланету, поскольку последняя скрыта в бликах своей звезды-хозяина.
Ознакомьтесь с другими популярными материалами:
Ученые обнаружили кислород в дневной атмосфере Венеры
Появилось видео, как аппарат NASA протаранил астероид
NASA разрабатывает новейший ядерный двигатель для полетов в космос
По материалам scitechdaily.com.
