• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
16.10.2024, 18:10
Игорь Байдов
1
2,7 тыс

Астрономы разгадали тайну самого известного коричневого карлика

❋ 5.2

Почти 30 лет назад ученые обнаружили коричневый карлик Gliese 229b. С момента открытия исследователи написали о нем сотни статей, что делает этот объект одним из самых хорошо изученных в своем классе. Международная команда астрономов еще раз исследовала коричневый карлик и выяснила, что на самом деле он не тот, кем кажется.

Gliese 229ba
Парные карлики Gliese 229ba и Gliese 229bb в представлении художника / © Caltech/IPAC, K. Miller, R. Hurt

В 1995 году с помощью телескопов, установленных в Паломарской обсерватории, ученые открыли объект, вращающийся на расстоянии 18 световых лет от Земли, вокруг небольшой и относительно холодной звезды — красного карлика Gliese 229. В атмосфере объекта астрономы нашли метан, который обычно встречается в атмосфере газовых гигантов, но не у звезд. Космический странник оказался почти в 70 раз тяжелее Юпитера. Тогда исследователи предположили, что обнаружили коричневый карлик, существование которых предсказывали еще в 60-х годах. Эти карлики — «зародыши», которым не хватило массы, чтобы стать настоящими звездами. Они легче светил, но тяжелее газовых гигантов вроде Юпитера.

Коричневый карлик получил обозначение Gliese 229b. Так как его масса превышала массу Юпитера почти в 70 раз, он должен был светить намного ярче (коричневые карлики могут поддерживать термоядерные реакции в своих недрах), чем регистрировали научные приборы. То есть оказался слишком тусклым для своей массы, чем озадачил многих ученых.

Тогда же специалисты предположили, что слабая яркость Gliese 229b — причина того, что коричневый карлик на самом деле двойной объект. Но серьезных исследований, которые бы подтвердили или опровергли эти доводы, до сегодняшнего дня ученые не проводили.

Gliese 229b
Снимки коричневого карлика Gliese 229b, который ранее ошибочно считали одним объектом. Снимки сделаны с помощью наземных телескопов, установленных в Паломарской обсерватории, и космического телескопа «Хаббл» / © NASA. Kulkarni, D. Golimowski

Международная команда астрономов под руководством Джерри Сюаня (Jerry Xuan) из Калифорнийского технологического института (США) проверила ранее выдвинутую гипотезу и опубликовала результаты своего исследования в журнале Nature.

Ученые выяснили, что Gliese 229b действительно представляет собой два объекта — пару коричневых карликов, которые расположены достаточно близко друг к другу и обращаются друг вокруг друга каждые 12 земных дней. Их масса примерно в 38 и 34 раза превышает массу Юпитера. Наблюдаемые уровни яркости пары соответствуют уровням яркости, характерным для двух небольших тусклых коричневых карликов с диапазоном измеренных масс.

Чтобы увидеть два объекта, команда астрономов использовала научные инструменты комплекса телескопов Very Large Telescope, объединенных в одну систему. Речь идет о телескопах, установленных в Паранальской обсерватории, принадлежащей Европейской южной обсерватории и построенной на горе Серро-Параналь в Чили.

Это прибор GRAVITY — интерферометр, объединяющий свет от четырех 8,2-метровых телескопов обсерватории для пространственного разделения космического тела на две части. И прибор CRIRES+ — инфракрасный спектрограф высокого разрешения для регистрации всего электромагнитного спектра.

С помощью последнего инструмента (эффекта Доплера) астрономы выяснили, что в один промежуток времени первое тело движется в направлении к наблюдателю, то есть к Земле, а второе — от него. В другой промежуток времени наблюдалась обратная картина, поскольку пара вращается друг вокруг друга.

Наблюдения проводили в течение пяти месяцев. Они показали, что дуэт коричневых карликов, который теперь называют Gliese 229ba и Gliese 229bb, вращается друг вокруг друга каждые 12 дней на расстоянии, в 16 раз превышающем расстояние между Землей и Луной. Вместе они обращаются вокруг красного карлика Gliese 229 каждые 250 лет.

Как возникают такого рода пары в космосе, пока остается загадкой. Согласно некоторым гипотезам, они, вероятно, образуются в вихревых структурах, которые окружают аккреционные диски звезды. Со временем диск распадается на два сегмента, в которых уже находятся коричневые карлики. Затем они встречаются и становятся гравитационно взаимосвязаны. Открытие команды Сюаня позволит ученым лучше понять, как именно формируются парные коричневые карлики.

Отметим, что пара Gliese 229ba и Gliese 229bb не единственная в своем роде. Такие объекты находили и раньше. Например, в 2023 году астрономы открыли два парных коричневых карлика, получивших обозначение LP 413-53ab. Они вращаются друг вокруг друга на расстоянии, которое в три раза больше дистанции от Земли до Луны.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Игорь Байдов
Автор публикует материалы по астрономии, археологии и палеонтологии. В текстах освещает современные открытия, теории и ключевые находки, представляя актуальные данные в научно-популярном формате.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

31 августа, 09:44
Evgenia Vavilova

Обычно место соединения двух деталей, даже из одного материала — слабая точка изделия. Но правильно сваренные друг с другом куски полиэтилена это правило нарушали, хотя ученые и не понимали почему.

31 августа, 13:59
Мария Азарова

Мумии сохраняют следы не только болезней и травм, но и самих процедур, которым подвергали тела после смерти. Компьютерная томография головы мумии, много десятилетий пролежавшей в музее, раскрыла не совсем привычный способ извлечения мозга и другие детали бальзамирования.

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

30 августа, 16:26
Александр Березин

Телескоп «Роман» в несколько раз превосходит любого из своих американских предшественников по числу мегапикселей в матрице и будет отправлять на Землю больше данных, чем любой другой космический телескоп из когда-либо созданных. С его помощью астрономы надеются и прояснить природу темной энергии и материи, и найти немало новых экзопланет — в особенности планет-бродяг

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
1 2
17.10.2024
"Так как его масса превышала массу Юпитера почти в 70 раз, он должен был светить намного ярче (коричневые карлики могут поддерживать термоядерные реакции в своих недрах)" С учётом контекста, то что в скобках неверно и даже вводит читателя в заблуждение, ведь один из краеугольных камней для коричневых карликов это то, что они светят НЕ за счёт ядерных реакций! Да, ядерные реакции происходят, и интенсивно, но только в первые 200-300 миллионов лет (или 50-100, зависит от модели образования: hot start или cold start) для лёгких коричневых карликов и 30-50 млн. лет для средних. А 70 масс это очень тяжёлый, сверхтяжёлый коричневый карлик, у таких весь дейтерий выгорает за 5-10 млн. лет, ещё практически на этапе аккреции. Gliese229b намного, намного старше, никакого горения дейтерия в нём не происходит! Горение же лития не вносит большого вклада в светимость, кривая охлаждения почти не отличается: с литием и без лития. Так что да, недостаток светимости был, и значительный, но не из-за того что карлик должен светить от ядерных реакций, а из-за того что массивный карлик имеет ≈ тот же диаметр и площадь поверхности, что и лёгкий карлик, а массы в нём несколько раз больше. Мощность излучения (при заданной температуре) та же, а "запасы тепла", заключённые в массе нагретого вещества - больше, вот и охлаждается он медленнее (+ механизм Кельвина-Гельмгольца даёт больше тепла, если g больше, что ещё сильней задерживает охлаждение). Ещё раз, ядерные реакции ни при чём, я бы написал так: "(чем массивнее карлик, тем медленнее он остывает; согласно моделям, наблюдаемая светимость Gliese229b соответствовала массе около 40-45 масс Юпитера)"