В бескрайних просторах Вселенной астрономы обнаружили необычный объект, который может стать ключом к разгадке тайн космического пространства. Космический телескоп имени Джеймса Уэбба, известный своими передовыми технологиями исследования далеких уголков галактики, зафиксировал загадочное небесное тело, расположенное примерно в двадцати световых годах от нашей планеты. Этот странствующий по Вселенной объект, природа которого до сих пор остается загадкой, может оказаться как планетой-изгоем, свободно блуждающей в межзвездном пространстве, или так называемым коричневым карликом – «несостоявшейся звездой». Чтобы точно определить его истинную сущность, ученым предстоит провести детальный анализ атмосферы этого космического тела.
Впервые объект, получивший обозначение SIMP 0136, был замечен еще в 2003 году. Его открытие стало возможным благодаря методу SIMP (Sondage Infrarouge de Mouvement Propre), что в переводе с французского означает «инфракрасное исследование собственного движения». Суть этого метода заключается в одновременном использовании двух телескопов, размещенных на разных полушариях Земли, для регистрации малейших смещений космических объектов в инфракрасном спектре. Анализ данных SIMP 0136 выявил интересную особенность: объект перемещается в пространстве самостоятельно, не будучи привязанным гравитацией к какой-либо звезде. Более того, оказалось, что этот объект, по размерам сопоставимый с Юпитером, вращается вокруг своей оси с поразительной скоростью – сутки на SIMP 0136 длятся всего 2,4 земных часа.
Первоначально астрономы склонялись к версии, что SIMP 0136 является планетой-изгоем, то есть планетой, которая не обращается вокруг звезды, а свободно дрейфует в космосе. Однако существует и другая, не менее интригующая гипотеза. SIMP 0136 может оказаться коричневым карликом – уникальным типом небесных тел, которые часто называют «несостоявшимися звездами». Коричневые карлики формируются из газовых облаков, как и обычные звезды, но им не хватает массы для запуска термоядерной реакции – процесса, превращающего водород в гелий и являющегося источником энергии настоящих звезд. Минимальная масса, необходимая для того, чтобы объект стал коричневым карликом, составляет примерно 13 масс Юпитера. Масса SIMP 0136, по оценкам, составляет 12,7 масс Юпитера, что находится на самой границе между планетой-гигантом и коричневым карликом. Дополнительную интригу добавляет тот факт, что SIMP 0136 излучает крайне мало света, причем интенсивность этого излучения, по-видимому, непостоянна, что усложняет его однозначную классификацию.
Различия в массе между планетами, коричневыми карликами и звездами. Источник: NASA/JPL-Caltech
Теперь, благодаря уникальным возможностям «Джеймса Уэбба», ученые получили шанс разгадать загадку SIMP 0136. В недавней публикации в журнале The Astrophysical Journal Letters международная группа исследователей представила первые результаты анализа наблюдений «Уэбба», охватывающих два полных оборота SIMP 0136 вокруг своей оси. Используя спектрографы ближнего и среднего инфракрасного диапазонов (NIRSpec и MIRI), установленные на телескопе, ученые детально изучили атмосферу объекта в широком спектре инфракрасных волн. Это позволило им составить подробную карту изменений яркости SIMP 0136.
Анализируя полученные данные, исследователи использовали компьютерные модели атмосферы, чтобы выяснить, какие процессы могут вызывать наблюдаемые колебания в излучении. В частности, было обнаружено, что в определенном диапазоне инфракрасного излучения свет, по-видимому, исходит из глубоких слоев атмосферы SIMP 0136, и ученые предполагают, что причиной этого могут быть частицы железа. В то же время, излучение в другом диапазоне, вероятно, возникает в верхних слоях атмосферы, где могут концентрироваться скопления силикатных соединений. Более того, некоторые яркие области на поверхности объекта могут быть аналогами земных полярных сияний, возникающих в результате взаимодействия магнитосферы планеты с заряженными частицами.
Несмотря на первые многообещающие результаты, окончательный ответ на вопрос о природе SIMP 0136 еще не получен. Однако новые данные, собранные «Джеймсом Уэббом», значительно приблизили ученых к разгадке тайны этого необычного космического объекта.
«Нам еще предстоит разобраться с химическим составом атмосферы SIMP 0136, – отметила Джоанна Вос, ведущий автор исследования, в интервью NASA. – Но уже сейчас результаты поражают, поскольку они демонстрируют, что концентрация таких молекул, как метан и углекислый газ, может существенно меняться в разных частях объекта и с течением времени. Это крайне важно для изучения экзопланет: если мы получаем данные только по одному измерению, мы должны помнить, что они могут не отражать картину планеты в целом».