Инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб» получил прямое изображение кандидата в рекордно легкий свободно плавающий коричневый карлик в скоплении IC 348. Он может обладать массой всего в 3-4 массы Юпитера. Статья опубликована в The Astronomical Journal.
Коричневые карлики представляют промежуточные объекты между планетами-гигантами и карликовыми звездами, в их ядрах способны протекать реакции слияния с участием ядер дейтерия, а также лития. Интерес для планетологов представляют коричневые карлики с массами, близкими к планетарным (менее 15 масс Юпитера), при этом плохо определена возможная минимальная масса подобных объектов. Обычно ее оценивают в 13,6 масс Юпитера, исходя из возможности протекания реакций с участием дейтерия, однако известны открытия коричневых карликов меньших масс.
Группа астрономов во главе с Кевином Луманом (Kevin Luhman) из Университета штата Пенсильвания сообщила об обнаружении кандидата в рекордно легкий свободно плавающий коричневый карлик в звездном скоплении, связанном с областью звездообразования IC 348 в молекулярном облаке Персея, удаленном от Солнца на 978 световых лет. Наблюдения велись при помощи инструментов NIRCam и NIRSpec «Джеймса Уэбба».
Первоначально исследователи искали в фотометрических данных яркие в инфракрасном диапазоне объекты, а затем определяли природу девяти интересных кандидатов при помощи спектроскопии. Пять их них оказались фоновыми объектами, один был опознан как уже известный карлик позднего спектрального типа, а еще три объекта оказались хорошими кандидатами в новые коричневые карлики.
Расчетные эффективные температуры и массы трех кандидатов находятся в диапазоне от 1100 до 1800 кельвинов и 3–8 масс Юпитера, соответственно. Самый тусклый из них, с массой 3–4 масс Юпитера, стал претендентом на звание наименее массивного свободно плавающего коричневого карлика, чье изображение получено напрямую. Самый яркий может относиться к карлику спектрального типа L.
Два из найденных объектов демонстрируют наличие в их атмосферах неопознанных алифатических углеводородов, подобные особенности спектра замечались при наблюдениях за межзвездной средой и в атмосферах Сатурна и Титана. Это ранее не предсказывалось ни одной моделью молодых коричневых карликов, возможно, оба объекта находятся в режиме перехода между спектральными типами L и T.
Ранее мы рассказывали о том, как ученые нашли необычную тройную систему из двух звезд и коричневого карлика.