Астрономы-любители Мартин Кабатник, Том Бикл и Остин Ротермих, участвующие в качестве волонтёров в проекте по поиску гипотетической девятой планеты Backyard Worlds: Planet 9, случайно открыли необычный гиперскоростной субзвёздный объект, коричневый карлик, двигающийся с огромной скоростью. Их открытие подтвердила международная группа учёных во главе с Адамом Бургассером (Adam Burgasser) из Калифорнийского университета в Сан-Диего, США, они же определили его свойства. Исследование опубликовано в научном журнале The Astrophysical Journal Letters.
Астрономы-любители анализировали снимки инфракрасного космического телескопа NASA WISE (или NEOWISE), который он сделал 5 лет назад, в целях поиска гипотетической девятой планеты. Кстати, сам телескоп совсем недавно завершил свои наблюдения и навсегда отключился, подарив миру тысячи открытий, об этом мы писали в специальном материале. Обнаружив медленное движение одной из точек на снимках, сделанных в разное время, волонтёры передали данные о находке специалистам, курировавшим проект Backyard Worlds: Planet 9. Увы, это не гипотетическая девятая планета, существование которой было предсказано при анализе орбит транснептуновых небесных тел Солнечной системы, но открытие всё равно очень интересное.
Удалось обнаружить коричневый карлик — субзвёздный объект, который обладает промежуточными физическими характеристиками между планетой и звездой. Коричневые карлики могут поддерживать термоядерные реакции в своих недрах, но их мощность значительно меньше, чем даже у маленьких звёзд. Их масса лежит в пределах от 13 до 75 масс Юпитера или от 1,3 до 7,2% массы Солнца, они очень тусклые и чаще всего наблюдаются в инфракрасном диапазоне спектра. Неудивительно, что этот коричневый карлик был открыт инфракрасным телескопом WISE.
Открытие кажется «скучным», но как бы не так! Анализ показал, что коричневый карлик, который получил обозначение CWISE J124909.08+362116.0, является гиперскоростным, т. е. двигается со значительно большей скоростью, нежели окружающие звёзды. Она составила около 455 километров в секунду, что более чем в 2 раза больше, чем скорость движения Солнца вокруг центра галактики (примерно 217 км/с). В будущем такая скорость позволит объекту покинуть нашу галактику Млечный Путь.
Расстояние до CWISE J124909.08+362116.0 составляет примерно 410 световых лет, это самый близкий к Землей гиперскоростной объект из известных. Спектральный анализ показывает, что это относительно молодой коричневый карлик класса L с низкой металличностью (в астрономии металлами называют все элементы тяжелее водорода и гелия).
Но откуда взялся CWISE J124909.08+362116.0? Самая популярная гипотеза появления гиперскоростных объектов гласит, что когда двойная система звёзд пролетает около массивной чёрной дыры, один компаньон поглощается, а другой выбрасывается на огромной скорости за счёт перераспределения энергии между небесными телами. Подобные тела могут также появляться при гравитационном взаимодействии с чёрными дырами одиночных звёзд и взрывах белых карликов (сверхновые типа Ia). Увы, наверняка ответить на этот вопрос невозможно, но анализ траектории движения CWISE J124909.08+362116.0 может определить наиболее вероятный механизм появления такой большой скорости и происхождение объекта.
Авторы исследования первоначально посчитали маловероятным, что CWISE J124909.08+362116.0 был выброшен из центра нашей галактики чёрной дырой, так как объект имеет нехарактерную траекторию и низкую металличность. Однако компьютерные симуляции показывают, что вероятность подобного события высока и составляет 83% в течение 3 млрд лет. Звёзды с низкой металличностью хоть и редки в центре галактики, но встречаются.
Выброс CWISE J124909.08+362116.0 из шарового скопления его чёрной дырой или в результате взрыва сверхновой типа Ia хоть и возможен, но маловероятен. В последнем случае предполагается насыщение коричневого карлика металлами, чего не наблюдается. Есть ещё внегалактическая версия происхождения объекта, но исследователи также считают её маловероятной, так как он двигается в плоскости галактического диска, а траектория не совпадает с известными галактиками или спутниками Млечного Пути.
Однако CWISE J124909.08+362116.0 мог зародиться в другой галактике, что была поглощена Млечным Путём в прошлом. Это могло бы хорошо объяснить многие свойства коричневого карлика, но поиск следов таких галактик и анализ их связи с открытым объектом — задача крайне непростая.
Астрономы отмечают, что новые исследования CWISE J124909.08+362116.0 или иных схожих объектов помогут намного лучше определить и историю самого коричневого карлика, и других гиперскоростных объектов.
