Раскрытие тайны коричневых карликов

Международная группа ученых исследовала пять астрономических объектов, которые могли бы помочь нам понять таинственную природу коричневых карликов.

Об этом рассказывают в Женевском университете (UNIGE).

Коричневые карлики – это астрономические объекты, имеющие массу между планетной и звездной. Вопрос о том, где именно находятся границы их массы, остается предметом дискуссий, тем более, что их строение очень похоже на звезды малой массы. Поэтому как узнать, имеем ли мы дело с коричневым карликом или звездой с очень малой массой? Международная команда, возглавляемая учеными из UNIGE и Швейцарского национального центра компетентности в области исследований (NCCR) PlanetS в сотрудничестве с Бернским университетом определила пять объектов, массы которых находятся у черты, разделяющей звезды и коричневые карлики, которые могли бы помочь ученым понять природу этих загадочных объектов. С результатами можно ознакомиться в журнале "Astronomy & Astrophysics".

Как и Юпитер и другие планеты-гиганты, звезды в основном состоят из водорода и гелия. Но в отличие от газовых планет, звезды настолько массивны, а их сила притяжения настолько мощная, что атомы водорода сплавливаются, образуя гелий, высвобождая огромное количество энергии и света.

"Неудавшиеся звезды"

Коричневые карлики, наоборот, недостаточно массивны для сплавления водорода и поэтому не могут производить огромное количество света и тепла, как звезды. Вместо этого они сплавливают относительно небольшие запасы более тяжелой атомной версии водорода – дейтерия. Этот процесс менее эффективен, и свет от коричневых карликов намного слабее, чем от звезд. Вот почему ученые часто называют их "неудавшимися звездами".

"Однако мы еще не знаем точно, где находятся пределы массы коричневых карликов, границы, которые позволяют их отличить от звезд малой массы, которые могут сжигать водород в течение многих миллиардов лет, тогда как у коричневого карлика стадия горения будет короткой, а потом жизнь станет холоднее", - указывает Нолан Гривз, научный сотрудник кафедры астрономии факультета наук UNIGE, член NCCR PlanetS и первый автор исследования. "Эти пределы варьируются в зависимости от химического состава коричневого карлика, например, или способа его образования, а также его первоначального радиуса", - объясняет он.

Новости по подобной теме:

		"Уэбб" нашел кандидатов на первые коричневые карлики за пределами нашей галактики
		Уэбб обнаружил признаки полярных сияний на коричневом карлике, где их не должно существовать
		"Уэбб" идентифицировал самого маленького коричневого карлика

Чтобы лучше понять, что это за таинственные объекты, нам нужно детально изучить примеры. Но оказывается, что они достаточно редки. "Пока мы точно определили около 30 коричневых карликов", - говорит исследователь из Женевы. По сравнению с сотнями планет, астрономы знают детально, это очень мало. Тем более если учесть, что из-за больших размеров коричневые карлики легче обнаружить, чем планеты.

Новые фрагменты головоломки

На сегодня международная команда охарактеризовала пяти компаньонов, которые изначально были идентифицированы с помощью Спутника обзора транзитных экзопланет (TESS) как объекты TESS (TOI) – TOI-148, TOI-587, TOI-681, TOI-746 и TOI -1213. Их называют "компаньонами", поскольку они вращаются вокруг соответствующих звезд-хозяев. Они делают это с периодами от 5 до 27 дней, имеют от 0,81 до 1,66 раза больше радиус чем радиус Юпитера и от 77 до 98 раз массивнее. Это ставит их на разделительную черту между коричневыми карликами и звездами.

Поэтому эти пять новых объектов содержат ценную информацию. "Каждое новое открытие раскрывает дополнительные подсказки о природе коричневых карликов и дает нам лучшее представление о том, как они образуются и почему они такие редкие", - говорит Моника Лендл, научный сотрудник кафедры астрономии UNIGE и член NCCR PlanetS.

Одной из подсказок, которые ученые обнаружили, что эти объекты являются коричневыми карликами, взаимосвязь между их размером и возрастом, как объясняет Франсуа Буше, профессор UNIGE и член NCCR PlanetS: "Предполагается, что коричневые карлики со временем должны уменьшаться, поскольку они сжигают свои запасы дейтерия и охлаждаются. Здесь мы обнаружили, что два самых старых объекта, TOI 148 и 746, имеют меньший радиус, тогда как два младших компаньона имеют большие радиусы".

Однако эти объекты настолько близки к пределу, что они так же легко могут быть звездами очень низкой массы, и астрономы до сих пор не уверены, являются ли они коричневыми карликами. "Даже с этими дополнительными объектами нам все еще не хватает цифр, чтобы сделать окончательные выводы о различиях между коричневыми карликами и звездами малой массы. Требуются дальнейшие исследования, чтобы выяснить больше", - заключает Гривз.

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.

• коричневый карлик