Астрономы случайно обнаружили 21 коричневого карлика

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) — орбитальная инфракрасная обсерватория — помог астрономам добиться удивительных результатов. Нацеленный на иные космические явления, JWST попутно обнаружил 21 коричневого карлика. Их ещё называют бурыми карликами — это субзвёздные объекты, которые обладают промежуточными физическими характеристиками. Они считаются объектами «посередине», «между двух миров», и потому их даже называют порой «неудавшимися звёздами». Они более массивны, чем газовый гигант, но менее массивны, чем звезда. Они так и не стали достаточно массивными, чтобы запустить синтез водорода, а это отличительный признак звезды.




Коричневые карлики излучают большую часть своего света в инфракрасном диапазоне, на распознавании которого специализируется JWST. Но коричневых карликов по-прежнему трудно обнаружить даже с помощью мощного «Джеймса Уэбба». Заметить более двух десятков коричневых карликов помогли массивы данных из двух разных исследований в рамках миссий JWST: JADES и CEERS.

JADES — это JWST Advanced Deep Extragalactic Survey, то есть «Расширенный глубокий внегалактический обзор с помощью «Уэбба». А CEERS —сокращение от Cosmic Evolution Early Release Science Survey, то есть «Научный обзор ранней версии космической эволюции». Оба исследования сосредоточены на далёких древних галактиках, и это основные научные цели JWST. Вновь открытые коричневые карлики лишь затесались среди данных этих двух направлений, как сопутствующий «прилов».

Странные образования, недопланеты и недозвёзды, которые словно бы относятся сразу к двум космическим «царствам», интересны науке по многим причинам. Астрономам коричневые карлики помогают исследовать функции начальной массы звезды, понять эволюцию двойных звёзд и процесса увеличения количества звёзд, вокруг которых могут находиться потенциально пригодные для жизни планеты. Но это в целом, а если конкретнее, то находки важны из-за их местоположения. Большинство известных бурых карликов находятся по соседству с Солнцем, потому что именно там их легче всего увидеть. Если говорить образно, это не на одной лишь полянке в лесу росло много белых грибов — это грибники не могли прежде продраться сквозь чащу к другим полянам. И это проблема для науки о космосе, потому что, когда астрономы хотят что-то изучить, им нужна репрезентативная выборка, то есть более разнообразные и богатые данные. Невозможно сделать надёжные выводы по выборке лишь из одной области галактики.

На верхней иллюстрации — бурые карлики по спектральной классификации. Они бывают классов M, L, T, Y — от самых горячих к самым холодным. При этом к классам M и L могут относиться не только коричневые карлики, но и звёзды.

Более удалённые коричневые карлики помогают науке понять историю звездообразования в Млечном Пути, указали авторы научной статьи об открытии. Большинство из 21 недавно открытых объектов находятся в толстом диске и гало (невидимой части) Млечного Пути, на расстоянии от 360 до 13 700 световых лет.

Недостаток знаний учёных не должен вызывать удивления. Впервые теорию о существовании коричневых карликов выдвинули в 1960-х годах, но первые однозначные находки случились только в середине 1990-х. И астрофизики все ещё выясняют, куда эти находки записать в смысле классификации.

Команда исследователей обнаружила два десятка бурых карликов всего за первый год работы с данными, полученными как от JADES, так и от CEERS. Так что, вероятно, в будущем таких находок будет больше.



Ближайший к Земле коричневый карлик к Земле — Луман 16B. Он находится всего в 6,5 световых годах от нас, но был обнаружен только в 2013 году, что свидетельствует о том, как трудно найти эти причудливые космические объекты.

Астрофизики считают, что по мере остывания коричневого карлика, примерно через 100–500 миллионов лет после образования, в его атмосфере происходят странные вещи. Например, возможно образование пылевых облаков из кварца и других минералов.