Уникальную «двойную планету» спутали с обычным коричневым карликом

Открытием новой большой экзопланеты сегодня никого не удивишь. Но если пара таких планет вращается вокруг друг друга, а не вокруг звезды – такого еще не бывало. Неудивительно, что поначалу астрономы приняли их за более крупного и одинокого коричневого карлика. Лишь теперь в статье, представленной на онлайн-сервисе препринтов ArXiv, ученые раскрыли настоящую природу этого уникального объекта.

Ойген Мэгньер (Eugene Magnier) из Гавайского университета и его коллеги изучили коричневый карлик 2MASS J11193254−1137466, объект крупнее планеты, но недостаточно крупный, чтобы зажечься термоядерной реакцией водорода и стать звездой. Он был открыт в 2015 г. примерно в 85 световых годах от Земли. Окруженный облаком горячей пыли, оставшейся со времен своего рождения, J1119−1137 виден лишь в инфракрасном диапазоне. Тогда астрономы отметили его небольшую (меньше 15 масс Юпитера) массу и – судя по спектральным характеристикам – молодость (около 10 млн лет). Поэтому J1119−1137 и заинтересовал Мэгньера и его соавторов: они изучают таких небольших и молодых карликов, чтобы лучше понять процессы появления и эволюции звезд и ту границу, которая отделяет настоящие звезды от «несостоявшихся» коричневых карликов.

Наблюдения были проведены с помощью 10-метрового телескопа Keck II, расположенного в гавайской Обсерватории Кека, и с использованием адаптивной оптической системы, которая корректировала искажения, связанные с влиянием на свет земной атмосферы. Это и позволило рассмотреть, что на самом деле J1119−1137 является парой тел, медленно – делая один оборот примерно раз в 90 лет – вращающихся друг вокруг друга. Расстояние между ними составляет около 3,6 а. е. – примерно 600 млн км.

Массу обоих тел ученые оценили в 3,7 массы Юпитера, так что, по классическим представлениям, они относятся к планетам, газовым гигантам. Дело в том, что в недрах коричневых карликов протекает «слабая» термоядерная реакция с участием дейтерия, однако они недостаточно велики, чтобы шла реакция с протонами, как на Солнце и других настоящих звездах. Для старта реакций с ядрами дейтерия телу нужно набрать хотя бы 13–14 масс Юпитера, поэтому границу между планетами и коричневыми карликами обычно проводят именно здесь.

С другой стороны, сами авторы, видимо, придерживаются более современного подхода, который различает крупные планеты от небольших карликов не по размеру, а по происхождению. Планеты образуются из вращающегося протопланетного диска; коричневые карлики, как и звезды, – в ходе гравитационного коллапса газопылевого облака. Но как бы мы ни называли J1119−1137 и каким бы ни было происхождение каждого участника пары, остается непонятным, как сложился их тандем и насколько редка такая ситуация в Галактике. Быть может, и другие тела, которые фигурируют в качестве одиночных коричневых карликов, – это двойные системы то ли крупных планет, то ли мелких карликов.