Около трех десятилетий назад ученые идентифицировали коричневого карлика Gliese 229b. Благодаря многочисленным исследованиям, описанным в сотнях научных публикаций, этот объект является одним из наиболее детально изученных в своем роде. Недавно международная группа астрономов провела повторное изучение коричневого карлика и пришла к выводу, что его истинная природа отличается от первоначальных представлений.
В 1995 году с помощью телескопов, установленных в Паломарской обсерватории, ученые открыли объект, вращающийся на расстоянии 18 световых лет от Земли, вокруг небольшой и относительно холодной звезды — красного карлика Gliese 229. В атмосфере объекта астрономы обнаружили метан, вещество, которое обычно присутствует в атмосферах газовых гигантов, но не характерно для звезд. Этот космический объект оказался почти в 70 раз массивнее Юпитера. В связи с этим исследователи выдвинули предположение, что найден коричневый карлик, существование которых было предсказано еще в 60-х годах. Данные карлики представляют собой «зародыши» звезд, которым не хватило массы для формирования полноценного светила. Они обладают меньшей массой, чем звезды, но больше, чем газовые гиганты, такие как Юпитер.
Коричневый карлик получил обозначение Gliese 229b. Учитывая, что масса объекта превышала массу Юпитера почти в 70 раз, он должен был излучать значительно больше света (коричневые карлики способны генерировать термоядерные реакции внутри), чем фиксировали научные инструменты. Таким образом, его светимость оказалась недостаточной для его массы, что вызвало недоумение у многих исследователей.
Изначально эксперты полагали, что невысокая светимость Gliese 229b указывает на то, что коричневый карлик является двойной системой. Однако до настоящего времени ученые не предпринимали целенаправленных исследований, чтобы удостоверить или опровергнуть эту гипотезу.
Международная группа астрономов во главе с Джерри Сюанем ( Jerry Xuan) из Калифорнийского технологического института (США) проверила выдвинутую ранее гипотезу и представила результаты своего исследования в журнале Nature.
Согласно результатам исследований, Gliese 229b состоит из двух объектов – пары коричневых карликов, находящихся на близком расстоянии и вращающихся вокруг общего центра масс каждые 12 земных суток. Масса этих карликов приблизительно в 38 и 34 раза больше массы Юпитера. Зарегистрированные показатели светимости соответствуют параметрам, типичным для двух небольших и тусклых коричневых карликов с диапазоном установленных значений массы.
Для наблюдения за двумя объектами ученые-астрономы применили инструменты, входящие в состав комплекса телескопов Very Large Telescope, в рамках единой системы функционируют телескопы, расположенные в Паранальской обсерватории. Данная обсерватория принадлежит Европейской южной обсерватории и размещена на горе Серро-Параналь в Чили.
Прибор GRAVITY представляет собой интерферометр, который комбинирует свет от четырех телескопов диаметром 8,2 метра, расположенных в обсерватории, для разделения космического объекта на две части в пространстве. А прибор CRIRES+ – это инфракрасный спектрограф с высоким разрешением, предназначенный для регистрации всего электромагнитного спектра.
С помощью последнего инструмента (эффекта Доплера) в определенный период времени одно из тел приближалось к наблюдателю, то есть к Земле, в то время как второе удалялось от нее. Впоследствии ситуация изменилась, поскольку оба тела совершали вращение вокруг общего центра.
На протяжении пяти месяцев велись наблюдения. Полученные данные свидетельствуют о том, что система из двух коричневых карликов, сейчас обозначаемая как Gliese 229ba и Gliese 229bb, совершает оборот вокруг общего центра масс каждые 12 дней, находясь на расстоянии, в шестнадцать раз большем, чем расстояние между Землей и Луной. Объединенно эти объекты обращаются вокруг красного карлика Gliese 229 за 250 лет.
Механизм возникновения подобных пар в космосе до сих пор не ясен. Существующие предположения указывают на то, что они, скорее всего, формируются в завихрениях, которые окружают аккреционные диски вокруг звезды. Постепенно диск разделяется на две части, в которых уже присутствуют коричневые карлики. После чего они сближаются и оказываются гравитационно связанными. Открытие, сделанное группой Сюаня, предоставит ученым возможность глубже изучить процесс формирования парных коричневых карликов.
Следует подчеркнуть, что система Gliese 229ba и Gliese 229bb не является уникальной. Подобные объекты были обнаружены и ранее. В частности, в 2023 году астрономы открыли два парных коричневых карлика, получивших обозначение LP 413-53ab. Они вращаются друг вокруг друга на расстоянии, которое в три раза больше дистанции от Земли до Луны.