При помощи радиотелескопа VLA (англ. Very Large Array, Очень большая антенная решетка) астрономы впервые зарегистрировали объект планетарной массы за пределами Солнечной системы. Он примерно в 12 раз массивнее Юпитера и обладает невероятно мощным магнитным полем, а также является «изгоем», то есть путешествует в пространстве без привязки к какой-либо родительской звезде.
«Этот объект находится прямо на границе между планетой и коричневым карликом — или «звездой-неудачником». Его особенности способны помочь в понимании магнитных процессов на звездах и планетах», — говорит Мелоди Као, проводившая исследование еще будучи аспиранткой в Калтехе (теперь она сотрудник докторантуры «Хаббла» при Аризонском государственном университете).
Коричневые карлики слишком массивны, чтобы считаться планетами, но и недостаточно большие, чтобы поддерживать термоядерный синтез водорода в своих ядрах, которые снабжают энергией звезды. В 1960-х теоретики предполагали существование таких объектов, но первый из них открыли только в 1995 году. Изначально считалось, что они не излучают радиоволн, но в 2001-м при помощи VLA было обнаружено, что они обладают высокой магнитной активностью.
Необычный объект, фигурирующий в последнем исследовании и обозначенный как SIMP J01365663+0933473, обладает магнитным полем в 200 раз мощнее, чем у Юпитера. Изначально объект заметили в 2016 году — как один из пяти коричневых карликов: их ученые изучали при помощи VLA — с целью получить новые данные о магнитных полях и механизмах, посредством которых некоторые из самых холодных объектов производят сильные радиоизлучения. Массу коричневых карликов очень сложно измерить, поэтому тогда объект посчитали старым и более массивным представителем этого класса.
В прошлом году независимая команда ученых обнаружила, что SIMP J01365663+0933473 относится к группе очень молодых звезд. Следовательно, объект был куда менее массивным и он вполне мог быть свободно плавающей планетой — всего в 12,7 раза массивнее, с радиусом в 1,22 раза больше Юпитера. Его возраст — 200 миллионов лет, а находится он на расстоянии 20 световых лет от Земли; температура его поверхности — 825 градусов Цельсия. Для сравнения: температура поверхности Солнца — 5500 градусов Цельсия.
Разница между газовым гигантом и коричневым карликом — предмет горячих дебатов между астрономами, но все они придерживаются одного эмпирического правила: масса, при которой прекращается расплавление дейтерия, также известная как предел сгорания дейтерия, составляет примерно 13 масс Юпитера.
В то же время команда из Калтеха, которая изначально зарегистрировала радиоизлучение в 2016 году, наблюдала его вновь, но уже на более высоких радиочастотах. Ученые подтвердили, что магнитное поле объекта оказалось еще сильнее, чем считалось.
«Когда было объявлено, что SIMP J01365663+0933473 обладает массой, близкой к пределу сгорания дейтерия, я только закончила анализировать последние данные VLA», — говорит Као.
Наблюдения VLA предоставили и первое радиообнаружение, и первые измерения магнитного поля объекта — предположительно, планетарной массы за пределами Солнечной системы. По словам Грегга Халлинана из Калтеха, такое мощное магнитное поле ставит новые вопросы относительно понимания динамического механизма, производящего такие поля в коричневых карликах и экзопланетах, а также сияния на них.
«Этот непосредственный объект очень интересен, так как изучение магнитных динамических механизмов может предоставить нам новые данные о том, как такие же механизмы могут действовать во внесолнечных планетах — за пределами нашей системы. Мы считаем, эти механизмы могут работать не только в коричневых карликах, но и в газовых гигантах, и в землеподобных планетах», — убеждена Као.
«Обнаружение SIMP J01365663+0933473 с помощью VLA и радиоизлучения его сияний означает, что мы, возможно, нашли новый способ обнаружения экзопланет, включая неуловимых «изгоев», которые не вращаются вокруг родительских звезд», — заключил Халлинан.
Наука
Владимир Гильен
