Астрономия

Астрономы увидели, как у коричневых карликов рождаются собственные планеты

В туманности Ориона наблюдают несколько объектов, которые слишком маломассивные и тусклые, чтобы считаться звездами. Это скорее нечто среднее между звездой и планетой. Но при всех своих скромных характеристиках они оказались способны создать вокруг себя целую планетную систему.

Благодаря коричневым карликам складывается гораздо более полная картина разнообразия возможных вариантов небесных тел. Все они формируются из одного и того же вещества во Вселенной. Чем они в итоге становятся, прежде всего зависит от количества, массы этого вещества. Когда она достигает определенного уровня, гравитация сжимает вещество объекта настолько сильно, что создает в центре тела давление, достаточное для запуска термоядерного синтеза. Так рождается звезда.

Как подсчитали астрофизики, для этого звезде желательно «весить» хотя бы как сотня Юпитеров. К примеру, масса Солнца равна примерно тысяче Юпитеров, а ближайшей его соседки Проксимы Центавра — всего около 130. То есть этот красный карлик, можно сказать, едва добрал нужное количество материи для высокого статуса звезды.

Самые массивные планеты, которые известны в космосе, в 13-14 раз тяжелее Юпитера — для планет это верхний физический предел. Все, что тяжелее, уже не планета, но еще и не звезда. В таком объекте начинаются слабые термоядерные процессы, и он может какое-то время испускать собственный очень тусклый свет, который разве что помогает заметить его источник в космосе, но вряд ли кого-то согреет. Это и есть коричневый карлик.

Поскольку коричневый карлик занимает такое промежуточное положение, ученым нужно было разобраться, как он появляется в космосе — как планета-переросток или как звезда-недоросль. В целом физика не запрещает ему вращаться вокруг более массивной звезды и даже находиться в паре с другим коричневым карликом. Кстати, Naked Science недавно писал об одном таком интересном случае.

Но может ли он играть роль самостоятельной звезды, то есть располагаться в центре собственной системы? Оказывается, может.

Недавно с помощью орбитальной обсерватории «Джеймс Уэбб» астрономы заглянули в туманность Ориона на расстоянии 1300 световых лет от нас. Эта местность известна как «звездная колыбель»: там скопились тысячи «новорожденных» светил. Отличное место, чтобы посмотреть, как появляется на свет любая звездная система и как когда-то появилась наша Солнечная система.

Исследователи из Пенсильванского университета (США) вместе с коллегами из разных стран рассказали в статье для издания The Astrophysical Journal, что в этих «космических яслях» удалось заметить несколько коричневых карликов, окруженных широкими кольцами вещества. Это так называемые протопланетные диски, в них постепенно формируются миры. Конечно, такие системы выглядят довольно грустно: вместо яркого солнца — едва тлеющий уголек. Но то, что вообще могут быть столь необычные космические семейства, — само по себе любопытное открытие.

Комментарии

  • Хватит принижать коричневые карлики! Вот это неправда:
    "Самые массивные планеты, которые известны в космосе, в 13-14 раз тяжелее Юпитера — для планет это верхний физический предел. Все, что тяжелее, уже не планета, но еще и не звезда. В таком объекте начинаются слабые термоядерные процессы, и он может какое-то время испускать собственный очень тусклый свет, который разве что помогает заметить его источник в космосе, но вряд ли кого-то согреет. Это и есть коричневый карлик."
    "Конечно, такие системы выглядят довольно грустно: вместо яркого солнца — едва тлеющий уголек."

    Граница не 13-14 масс Юпитера, а 11-13 (в нескольких статьях разных авторов с разными методами и условиями расчётов получилось одно и то же, узкий диапазон). Но это не важно. Важно то что коричневые карлики никакие не "тлеющие угольки" которых еле видно. 10 в -4 степени солнечной светимости это нормально так, а бывает и 10 в -3. Это радиус обитаемой зоны 1,5-2 млн. км.
    Я вам даже графики показываю, эволюция карликов в диапазоне масс 12-16 масс Юпитера (более высокие линии - для более массивных). При удачных условиях карлик может разгореться через сотни миллионов лет, и светить десятки миллионов лет, вполне подходит для жизни. Для этого нужен "холодный старт" или "тёплый старт" (cold start, warm start, графики по порядку), учёные склоняются что у большинства карликов старт всё-таки горячий, и картина другая. Но другие учёные с ними не согласны, так что графики актуальны, коричневый карлик никакой не зародыш-уголёк!