Астрономы выявили шесть новых свободных планет, имеющих вид планет, но образовавшихся как звезды. Эти объекты больше планет-гигантов, но не обладают достаточной массой для свечения, как полноценные звезды. Примечательно, что один из найденных миров, наименьший среди шести, вероятно, находится в процессе создания собственной планетной системы.
Коричневые карлики, или несостоявшиеся звезды — это небесные тела, сочетающие в себе черты планет и звезд. Считается, что они формируются аналогично звездам, возникая в результате сжатия холодного газопылевого облака. Однако их масса недостаточна для начала устойчивых термоядерных реакций с водородом. В некоторых случаях внутри них могут происходить термоядерные процессы, использующие ядра дейтерия и лития, однако их мощность крайне мала. В связи с этим, такие объекты не достигают стабильной светимости, как звезды, а постепенно угасают и уменьшаются в размерах.
Обычно масса коричневых карликов составляет от 10 до 90 масс Юпитера, но среди них встречаются и гораздо «легкие» космические тела. Например, в 2023 году астрономы обнаружили коричневый карлик — самый маленький из известных на сегодня. Его масса превышает массу Юпитера в четыре раза.
Группа американских астрономов во главе с Рэем Джаявардханом ( Ray Jayawardhana) в своей статье, опубликованной Университетом Джонса Хопкинса, опубликованной на сайте электронного архива препринтов arXiv, ученые сообщили об обнаружении шести необычных коричневых карликов, дрейфующих в космическом пространстве. Вероятно, это одни из наименее массивных коричневых карликов-изгоев, когда-либо зафиксированных астрономами.
В процессе детального спектроскопического изучения молодого звездного скопления, расположенного в отражательной туманности, ученые получили новые данные NGC 1333, находящегося на удалении около 1000 световых лет от Земли. Исследования осуществлялись при помощи специализированного инструмента NIRISS, инструмент, размещенный на космическом телескопе «Джеймс Уэбб», позволяет создавать изображения в ближнем инфракрасном диапазоне и проводить широкоугольную бесщелевую спектроскопию, то есть одновременно получать спектры тысяч объектов на всем поле зрения.
На основе полученных данных установлено, что шесть открытых объектов имеют массу от пяти до пятнадцати масс Юпитера. Исследователи, проанализировав результаты наблюдений, пришли к выводу, что коричневые карлики составляют приблизительно 10 процентов всех объектов в NGC 1333. Этот показатель значительно превышает прогнозы, основанные на существующих моделях звездообразования, что позволяет предположить наличие дополнительных, пока не выявленных процессов, участвующих в формировании этих объектов-изгоев.
Вокруг многих молодых звезд нередко формируются пылевые диски, в которых впоследствии возникают планеты. По мнению астрономов, подобным образом образовалась и наша Солнечная система. Пыль поглощает видимый свет и переизлучает его в инфракрасной области спектра, которую фиксируют инфракрасные приборы космических телескопов. Вокруг самого малогабаритного карлика, не связанного с гравитацией (его масса составляет пять масс Юпитера), который был открыт группой исследователей под руководством Джаявардхана, был обнаружен именно такой пылевой диск. Телескоп «Джеймс Уэбб» зафиксировал в направлении этого объекта повышенное инфракрасное излучение.
Авторы научной работы утверждают, что этот коричневый карлик-изгой является наименьшим из когда-либо обнаруженных объектов, обладающих пылевым диском. По всей видимости, вокруг этой несостоявшейся звезды формируется миниатюрная планетная система.
«Этот небольшой коричневый карлик в основном излучает инфракрасное излучение и в течение сотен миллионов лет будет медленно остывать. По мере снижения его яркости, все планеты, сформировавшиеся вокруг него, неизбежно окажутся в состоянии заморозки, а вся система станет менее заметной. Следовательно, планетарные системы, вращающиеся вокруг коричневых карликов, не являются перспективными для поиска жизни за пределами Земли», — объяснил Джаявардхана.
Вопрос заключается в том, являются ли миры, идентифицированные «Джеймсом Уэббом», коричневыми карликами или же планетами, выброшенными из своих планетных систем. Исследователи утверждают, что масса этих объектов и их возраст указывают на то, что это, скорее всего, коричневые карлики.
Как правило, масса планет-сирот приближается к массе Юпитера, а обнаружение более крупных объектов – крайне редкое явление. Исследования области звездообразования, где присутствует множество молодых звезд, также указывают на то, что немногие светила в NGC 1333 могли бы сформировать такие массивные планеты. Это связано с тем, что звезды в этом регионе очень молоды и не успели создать планеты-гиганты и затем выбросить их из своих планетных систем.