Вокруг совсем молодых, еще формирующихся звезд наблюдают обширные скопления газа и пыли в виде дисков. Со временем в них рождаются новые миры. В последние годы астрономы стали замечать, что точно такие же диски бывают у «несостоявшихся» звезд — так называемых коричневых карликов. Недавно выяснилось нечто еще более неожиданное: похоже, многие самостоятельные, то есть свободноплавающие, планеты тоже «ведут себя» как звезды — создают собственные системы.
Объект OTS 44, окруженный протопланетным диском, в представлении художника / © NASA/JPL-Caltech
Вокруг нескольких тысяч звезд нашей Галактики удается рассмотреть протопланетные диски — газопылевые облака, в которых вещество постепенно концентрируется, собирается в сгустки и образует новые планеты. Конечно, искать такие зарождающиеся системы лучше всего в молодых звездных скоплениях. Интересно, что в них же находят коричневые карлики — нечто среднее между гигантской планетой и маломассивной звездой.
В «молодости» подобные объекты еще испускают некий слабый собственный свет, а со временем угасают. Их масса — меньше 75 масс Юпитера. Для сравнения, маленькая соседка Солнца Проксима Центавра «весит» как 130 Юпитеров.
У коричневых карликов, как выяснилось, тоже бывают свои протопланетные диски, но за этим последовало еще одно интересное открытие. По мере развития астрономии обнаруживаются все более мелкие и легкие объекты. Благодаря этому в космосе теперь известно необычное явление — свободноплавающие планеты, то есть миры, которые никакой звезде не принадлежат и блуждают по космическому пространству самостоятельно.
Ученые продолжают выяснять, в какой степени это «самородки», то есть рожденные одинокими, а в какой — выброшенные из своих систем по каким-то причинам. Первый из этих двух сценариев находит очевидное подтверждение: некоторые из таких планет-сирот тоже блуждают не совсем в одиночестве, а «вынашивают» свои спутники.
Один из интересных примеров — объект OTS 44 в созвездии Хамелеон, в 530 световых годах от нас. «Формально» его причисляют к списку коричневых карликов, но на самом деле масса объекта ниже того минимального уровня, на котором в небесном теле начинается хоть какой-то термоядерный синтез — «горение» дейтерия.
Этот минимальный уровень составляет 13 масс Юпитера. OTS 44 «весит» менее двенадцати. Значит, это пусть и гигантская, но все-таки планета, и ее окружает газопылевой диск. Он скромный, общая масса всего вещества — не больше примерно 60 процентов массы Земли. Тем не менее на десяток спутниковых миров вроде Меркурия этого вполне хватит.
Недавно астрономы из Сент-Эндрюсского университета (Великобритания) нашли шесть новых примеров столь необычного явления. Они поделились своими наблюдениями в статье, доступной на сервере препринтов Корнеллского университета (США).
Обнаруженные объекты наблюдали в звездном скоплении IC348, которому всего пара миллионов лет. Оно расположено примерно в тысяче световых лет от нас, в созвездии Персей.
Там по характеристикам света некоторых «звезд» ученые видят, что это не звезды и даже не коричневые карлики, а небесные тела «легче» вышеупомянутого дейтериевого лимита. Их массы ориентировочно составляют 10 масс Юпитера. Иначе говоря, это свободноплавающие планеты.
У девяти из них при этом отметили явный избыток инфракрасного излучения. Именно так бывает, когда центральный объект окружает много теплой пыли, то есть протопланетный диск. В шести случаях исследователи с достаточной уверенностью сделали вывод, что каждая из этих планет представляет собой центр самостоятельно формирующейся системы.
Протопланетные диски обычно превращаются в полноценные планеты и луны за несколько миллионов лет, но не исключено, что это как раз во многом зависит от массы центрального объекта. К примеру, в ближайшей к Солнцу OB-ассоциации Скорпиона — Центавра тоже есть область звездообразования, которая заметно старше IC348. Там протопланетные диски вокруг маломассивных звезд и коричневых карликов встречаются чаще. По мнению ученых, это может означать, что у таких скромных хозяев эти диски вещества сохраняются дольше.
