Американський орбітальний інфрачервоний космічний телескоп James Webb (JWST) відкрив рекордно мініатюрний коричневий карлик. Це допоможе науковцям знайти відповідь на питання: «наскільки малими можуть бути зірки при утворенні»
Коричневий карлик, зірка Фото: webbtelescope.org
Коричневі карлики іноді називають зірками-невдахами, оскільки вони формуються як зорі внаслідок гравітаційного колапсу, але ніколи не набирають достатньої маси, щоб запалити ядерний синтез. Найменші коричневі карлики можуть рівнятися за масою з деякими планетами-гіганти. Астрономи за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба знайшли нового рекордсмена: об’єкт, маса якого лише в три-чотири рази перевищує масу Юпітера.
«Одне з основних питань, яке ви знайдете в кожному підручнику з астрономії, — які найменші зірки? Це те, на що ми намагаємося відповісти», — пояснив провідний автор Кевін Луман з Університету штату Пенсильванія.
Стратегія пошуку
Щоб знайти новознайдений коричневий карлик, Луман і його колега Катаріна Алвес де Олівейра вирішили дослідити зоряне скупчення IC 348, розташоване на відстані близько 1 000 світлових років від нас у зореутворювальній області Персея. Це скупчення молоде, йому лише близько 5 мільйонів років. Як наслідок, будь-які коричневі карлики все ще будуть відносно яскравими в інфрачервоному світлі, світячись від тепла свого формування.
Команда спочатку сфотографувала центр скупчення за допомогою NIRCam (камери ближнього інфрачервоного діапазону) Вебба, щоб визначити кандидатів у коричневі карлики за їхньою яскравістю та кольором. Вони відстежили найперспективніші об’єкти за допомогою масиву мікрозатворів NIRSpec (спектрограф ближнього інфрачервоного діапазону) Webb.
Цікаве по темі: На Сонці стався найпотужніший за 6 років спалах: як вплине на Землю
Інфрачервона чутливість JWST мала вирішальне значення, дозволяючи команді виявляти слабші об’єкти, ніж наземні телескопи. Крім того, гострий зір Вебба дозволив їм визначити, які червоні об’єкти були точковими коричневими карликами, а які — плямистими фоновими галактиками.
Цей процес просіювання привів до трьох інтригуючих об’єктів масою від трьох до восьми мас Юпітера з температурою поверхні від 1500 до 2800 градусів за Фаренгейтом (від 830 до 1500 градусів за Цельсієм). Згідно з комп’ютерними моделями, найменший з них важить лише в три-чотири рази більше Юпітера.
Відносні розміри Сонця, зірки малої маси, коричневого карлика, Юпітера та Землі. Фото: webbtelescope.org
Пояснити, як міг утворитися такий маленький коричневий карлик, теоретично складно. Важка і щільна хмара газу має достатньо сили тяжіння, щоб стиснутися і утворити зірку. Однак через слабшу гравітацію невеликій хмарі має бути важче колапсувати, щоб утворився коричневий карлик, і це особливо актуально для коричневих карликів з масами планет-гігантів.
«У сучасних моделях досить легко створити гігантські планети в диску навколо зірки, — каже Катаріна Алвес де Олівейра з ESA (Європейського космічного агентства), головний дослідник програми спостережень. — Але в цьому скупченні навряд чи цей об’єкт сформувався в диск, натомість він сформувався як зірка, а три маси Юпітера в 300 разів менші за наше Сонце. Тому ми повинні запитати, як відбувається процес зореутворення при таких дуже, дуже малих масах?»
Крихітні коричневі карлики не лише дають підказки про процес зореутворення, але й можуть допомогти астрономам краще зрозуміти екзопланети. Найменш масивні коричневі карлики перетинаються з найбільшими екзопланетами, тому можна очікувати, що вони матимуть схожі властивості. Однак вільно плаваючий коричневий карлик легше вивчати, ніж гігантську екзопланету, оскільки остання прихована у відблисках своєї зорі-господаря.
Ознайомтеся з іншими популярними матеріалами:
Вчені виявили кисень в денній атмосфері Венери
З’явилось відео, як апарат NASA протаранив астероїд
NASA розробляє новітній ядерний двигун для польотів у космос
За матеріалами scitechdaily.com.
Telegram
Viber