«Уэбб» засёк самых маленьких коричневых карликов в истории, чем сломал теорию «несостоявшихся звёзд»

Коричневые карлики или «несостоявшиеся звёзды», как их иногда называют за неспособность запустить термоядерную реакцию синтеза гелия из водорода, изучены достаточно хорошо, но продолжают преподносить сюрпризы. Последнее открытие в этой области астрономии не стало исключением. Учёные не только обнаружили самые маленькие коричневые карлики в истории наблюдений, но также выявили неизвестные ранее особенности в их составе.

Относительные размеры Солнца, самой маленькой звезды, коричневого карлика, Юпитера и Земли. Источник изображения: NASA

Девять новых кандидатов в коричневые карлики были обнаружены примерно в 1000 световых лет от Земли среди молодых звёзд в скоплении IC 348 в молекулярном облаке Персея. Эта находка может помочь лучше определить границу между крупными планетами и маленькими коричневыми карликами, а также между большими коричневыми карликами и маленькими звездами.

«Новые коричневые карлики — это самые маломассивные из известных коричневых карликов, — сказал ведущий исследователь Кевин Луман (Kevin Luhman) из Университета штата Пенсильвания. — Они накладывают новое ограничение на минимальную массу, при которой существуют коричневые карлики».

«Кроме того, у одного из коричневых карликов, масса которого составляет около двух масс Юпитера, есть признаки наличия диска из газа и пыли, что указывает на то, что у него может быть сырьё для формирования планет, — продолжил учёный. — Таким образом, возможно существование планетных систем, в которых центральное “солнце” имеет лишь в два раза большую массу, чем у Юпитера».

Сегодня считается, что масса коричневых карликов составляет от 13 до 60 масс Юпитера, или от 0,013 до 0,08 массы Солнца. Новое открытие — два коричневых карлика с массой, примерно в два раза превышающей массу Юпитера, или примерно в 0,002 от массы Солнца, радикально расширяет установленный диапазон масс.

Данное открытие было сделано с помощью космической инфракрасной обсерватории имени Джеймса Уэбба. Учёные также использовали спектральные приборы обсерватории для определения состава атмосферы объектов и были удивлены ещё раз. Коричневые карлики не обнаружили своего привычного спутника — метана, но продемонстрировали наличие углеводорода, соединение которого не смогли определить. И первое, и второе — это загадка, с которой наука ранее не сталкивалась при изучении коричневых карликов. Подобный углеводород ранее был обнаружен в атмосфере Сатурна и его крупнейшего спутника Титана.

«Присутствие неопознанного углеводорода, отличного от метана, совершенно неожиданно и необъяснимо, — говорят учёные. — Из-за присутствия этого углеводорода мы предложили новый спектральный класс (H), определяемый наличием этого вещества».

Учёные продолжат изучать остальных кандидатов в коричневые карлики в скоплении звёзд IC 348. Два из этих кандидатов могут иметь массу, сравнимую с массой Юпитера, что ещё раз указывает на необходимость пересмотра нашего представления о диапазоне масс коричневых карликов. Чувствительность «Уэбба» допускает обнаружение этих объектов с массой менее массы Юпитера, что стало бы и вовсе удивительным открытием.