Два недавних исследования показывают, что коричневые карлики, или так называемые «неудавшиеся звезды», в конце концов являются звездами, а не планетами.
Коричневые карлики популярны во Вселенной, но из-за их слабого свечения их трудно наблюдать и понимать. Два недавних исследования пролили новый свет на формирование этих экзотических объектов.
Предположение о существовании коричневых карликов впервые появилось в 1960-х годах, а они были обнаружены в 1990-х годах. Коричневые карлики — это объекты, которые перекрывают разрыв между самыми маленькими звездами и самыми большими планетами, ядра которых никогда не воспламеняют водород. Они со временем остывают, медленно отдавая тепло периода формирования в виде слабого свечения.
За последние два десятилетия астрономы проанализировали сотни этих объектов, изучая их свойства и рассматривая их образование. Образовались ли коричневые карлики как звезды, собравшиеся из огромных облаков газа и пыли? Или они сливаются вместе, как в случае с планетами, внутри диска вокруг другой звезды? Многие дискуссии астрономов по всему миру склонялись к версии о звездообразовании.
Басмах Риаз (Институт внеземной физики им. Макса Планка, Германия) и его коллеги использовали телескоп Южных астрофизических исследований (SOAR) для изучения молодого коричневого карлика по имени Майрит 1701117, который находится в звездном скоплении сигма Ори возрастом 3 миллиона лет. (Орион). Наблюдения показали, что коричневый карлик питает вещество, которое выбрасывает газ в пределах 0,7 световых лет от объекта.
Часто наблюдались джеты как от молодых звезд, так и от коричневых карликов, но джеты, исходящие от коричневых карликов, были намного меньше, чем их звездные аналоги. Тем не менее, струя, наблюдаемая у этого карлика, пока что является самой большой. Как и струи более массивных звезд, эта также меняется со временем и исчезает по мере того, как она течет наружу, что указывает на то, что газ может подпитываться аккрецирующим веществом, которое неравномерно падает на коричневый карлик.
Молодые звезды часто окружены диском из газа и пыли, оставшихся после их образования. Часть вещества падает на саму звезду, а остальное в итоге образует планеты и другие мелкие объекты. Такие диски есть у некоторых коричневых карликов, но пока их находили только вокруг гораздо более массивных коричневых карликов.
Другое исследование, опубликованное Амелией Байо (Университет Вальпараисо, Чили) в Astrophysical Journal Letters, посвящено OST44, объекту планетарной массы, расположенному в области звездообразования в созвездии Хамелеон. Это не совсем коричневый карлик. Границы между звездой, коричневым карликом и планетой размыты. Масса коричневого карлика обычно колеблется от 13 до 75 масс Юпитера. Они могут меняться в зависимости от того, из чего сделан объект. OST44 с массой в 12 масс Юпитера находится на границе планеты и коричневого карлика.
Байо использовал антенны ALMA в Чили для изучения холодного газа вокруг OST44, наименее массивного коричневого карлика с диском. Этот объект, которому всего 2 миллиона лет, по астрономическим меркам является младенцем, и он продолжает расти по мере того, как газ течет внутрь из его диска.
Основываясь на данных ALMA, Байо и ее коллеги измерили количество пыли вокруг OST44 и обнаружили, что оно соответствует их ожиданиям, основанным на наблюдениях за дисками, окружающими другие звезды и массивные коричневые карлики. Астрономы, кажется, запечатлели этот объект в процессе формирования звезды.
Эти наблюдения ставят новую задачу: насколько нам известно, то, как формируются звезды, не должно допускать образования объектов планетарной массы. Однако, похоже, именно это и произошло в данном случае.
Астрономам нужно больше данных, чтобы понять, как карлики могут создавать большие джеты и питаться вращающимися дисками газа, как это происходит с более крупными звездами. В будущем ALMA будет испытывать больше молодых маломассивных объектов.
