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.