В Млечном Пути 100 млрд коричневых карликов

Коричневые карлики встречаются в Космосе гораздо чаще, чем считалось ранее. В одном нашем Млечном Пути их может оказаться 50-100 миллиардов. Астрономы вычислили на основе наблюдений в звездных яслях: из десяти звезд образуется от двух до пяти коричневых карликов.

Это, очевидно, не просто исключение или «глюк» в формировании звезд. Коричневый карлик рождается, когда материи протозвезды недостаточно, чтобы внутри него начался ядерный синтез. Вблизи нас астрономы отследили несколько таких объектов. Один оказался с водными облаками в газовой оболочке, а на другом преобладают даже минусовые температуры. У ряда коричневых карликов могут быть условия, подходящие для жизни и сопутствующие планеты.

Однако было неизвестно, как часто такие тела  возникают при звездообразовании. В 2016 году астрономов удивило наблюдение в Туманности Ориона: там в звездных яслях они нашли в десять раз больше молодых коричневых карликов, чем ожидали. Но чем это было: просто особенностью туманности Ориона или правилом?

Ответ смогли дать Коралька Музиц (Koraljka Muzic) и его коллеги по Лиссабонскому университету. В поисках коричневых карликов они изучили звездные ясли RCW38, находящиеся на удалении 5500 световых лет. Там возникает особенно много недолговечных массивных звезд, а условия не похожи на другие места звездообразования, такие как в туманности Ориона.

Звездная колыбель RCW38: инфракрасное изображение с увеличенными фотографиями некоторых обнаруженных там молодых коричневых карликов Фото: Коралька Музиц и др.

Оказалось, что коричневые карлики попадаются в вышеуказанной звездной колыбели гораздо чаще, чем считалось: в соотношении со звездами чуть более 2:1.

«Это значит, что на каждые десять звезд малой массы образуется от двух до пяти коричневых карликов».
Коралька Музиц

Доля коричневых карликов в них соответствует той, которая ранее наблюдалась и в других, иногда очень разных, областях формирования звезд. Астрономы делают вывод: видимо, нет разницы, насколько много объектов в звездной колыбели или какие звезды там возникают - массивные или с малой массой.

«Независимо от того, как выглядит колыбель, коричневые карлики, вероятно, частое явление. Это свидетельствует о том, что там большое количество коричневых карликов. Поскольку эти тела сами не светятся и чаще малы, большинство из них просто еще не обнаружены».
Соавтор работы Александр Шольц (Alexander Scholz), университет Сент-Эндрюс

В Млечном Пути, возможно, присутствует 50-100 млрд коричневых карликов, то есть около половины числа остальных звезд Галактики. Как отмечают исследователи, они принимали в расчет только крупные тела, обладающие как минимум 0,03 солнечной массы, но рассчитывают, что есть много более мелких коричневых карликов, похожих на планеты.

Источник: scinexx.de

Физики обнаружили редкий коричневый карлик

Команда, возглавляемая Джастином Креппом (Justin Crepp), открыла HD 4747 B - редкий коричневый карлик. Он будет служить астрофизикам для проверки теоретических моделей массы, возраста и металличности.

Группа Джастина Креппа и Фрэнка М. Фреймана (Frank M. Freimann), доцента физики Университета Нотр-Дам, обнаружила редкий коричневый карлик, слабый объект со свойствами звезды и планеты, и определила его массу, возраст и основной состав, которые могут быть использованы как "точка отсчета" для изучения этих неуловимых объектов.

Как полагают ученые, коричневые карлики - звезды, в которых процесс формирования был прерван еще до накопления достаточной массы и давления ядра, достаточных для начала процесса ядерного синтеза, высвобождающего энергию в виде света. Этот промежуточный продукт развития между настоящими звездами и экзопланетами изучать очень трудно, так как их слабое свечение из-за отсутствия устойчивых ядерных реакций со временем исчезает.

Открытию объекта, названного HD 4747 B, способствовало 18 лет точных спектральных измерений звезды, которая, как выяснилось, скрывает орбитальный спутник.

Астрофизики предполагают, что эти спутники образуются одновременно и из того же материала. По ним можно сделать вывод о физических свойствах, таких как возраст и состав коричневого карлика, их родительской звезды. Нет других объектов, у которых известна одновременно масса, возраст и металличность независимо от света, который дает спутник. Поэтому HD 4747 B можно использовать как тестовый ориентир для изучения коричневых карликов.

В прошлом масса коричневых карликов рассчитывалась на теоретических эволюционных моделях. Команда Креппа вычислила массу HD 4747 B непосредственно с помощью наблюдений его орбиты при эксперименте, уточняющем модель коричневого карлика. Ожидается, что эта работа, в свою очередь, поможет получить информацию для модели экзопланет.

По данным трехмерного анализа орбиты, HD-4747 В имеет массу около 60 Юпитеров (масса 80 Юпитеров требуется для запуска ядерного синтеза), что значительно ниже теоретической оценки (72 Юпитеров), хотя все еще в пределах неопределенности. Предстоящие измерения команды Креппа обеспечат еще более строгое тестирование моделей, применяемых астрономами к коричневым карликам.

Команда обнаружила объект с помощью телескопов Кек на Гавайях, и опубликовала свои результаты в статье, описывающей открытие.

Исследование было представлено в Astrophysical Journal.

Источник: news.nd.edu

Тайна экзопланеты HD106906b

Художественное изображение: NASA/JPL-Caltech

Недавно обнаруженная экзопланета поражает астрономов: если сравнивать удалённость Земли от Солнца и экзопланеты HD 106906b от её звезды, то расстояние между двумя последними будет в 650 раз больше. Как она там возникла, исследователи до сих пор объяснить не могут.

От нас до этой довольно крупной планеты свет идет приблизительно 300 лет, а масса её превышает в одиннадцать раз массу Юпитера.

Действительно необычным, однако, является большое расстояние между экзопланетой HD106906b и её звездой, составляющее около 650 AU (расстояние Солнце - Земля). Звезда HD106906 имеет приблизительено 1,5 масс Солнца. Её система еще молода, планета сформировалась 11-15 миллионов лет назад.

Сравнение расстояний: так как орбиту Земли рассмотреть на схеме трудно, астрономы сопоставили расстояние от HD 106906b до её звезды с удалением Нептуна от Солнца Изображение: NASA/JPL-Caltech

Современные модели возникновения звезд и планет не в состоянии объяснить существование такой пары. Учёные университета Аризоны считают, что этой планеты не должны быть. Исследователи из университета Тусона входят в международную команду астрономов, которая обнаружила HD 106906b помощью телескопа Magellan (обсерватория Лас Кампанас, Чили). Сравнение с данными космического телескопа "Хаббл", полученными около восьми лет назад, подтвердило орбиту планеты.

Возможно, это неудавшаяся звезда

Планеты могут, согласно традиционной теории, возникать, когда частицы пыли так называемого протопланетного диска вокруг молодой звезды слипаются в комки, постепенно образуя всё более крупные структуры. Но процесс происходит слишком медленно, чтобы им можно было объяснить наличие очень массивных планет на столь большом расстоянии от их звезды. HD 106906b, по мнению астрономов, не может зародиться внутри диска, а затем выбраться наружу, по следующим причинам:

1. Система по-прежнему имеет плотный пылевой диск.
2. Астрономы должны были бы зафиксировать и  измерить помехи, которые вызывает странствующая планета.

Впрочем, крупные планеты могут образовываться в результате внезапного коллапса материи. Но для этого на расстоянии от звезды в 650 AU вряд ли было достаточно материала, полагают астрономы. Что же остается? Возможно, экзопланета - это неудавшаяся звезда - коричневый карлик, часть двойной звездной системы.

Художественное изображение далекого газового гиганта: NASA /JPL-Caltech

"Она может образоваться, когда два соседних газовых облака относительно независимо друг от друга превращаются а результате коллапса в звезды, находящиеся достаточно близко, и начинают движение по одной орбите", - объясняет Бейли (Bailey). Однако, эта гипотеза в отношении HD 106906b имеет свои огрехи. Отношение массы двух объектов: звезды или коричневого карлика, обычно составляет от одного до десяти. А в этом случае оно составило бы от 1 до 100. Астрономы, опубликовавшие сообщение о системе в «Astrophysical Journal Letters», считают эту теорию наиболее вероятной, пишет spiegel.de.

Учёные заметили возникновение коричневого карлика

Коричневый карлик имеет массу 1–8% солнечной

Астрономы из группы Андре Филиппа (Парижский университет) заметили в созвездии Змееносца (лат. Ophiuchus) объект под номером Oph B-11, из которого, вероятно, вскоре образуется коричневый карлик.

Oph B-11 представляет собой так называемое облачное ядро. Это предварительная стадия  формирования звезд.

Коричневые карлики являются "неудавшимися" звездами со слишком малой массой, чтобы внутри них из водорода происходил синтез гелия - источник энергии большинства звезд. Для этого требуется минимальная масса, составляющая 8% массы Солнца. У наблюдаемого Oph B-11 её всего лишь до 3%, что намного ниже предельного значения массы для "реальных" звезд.