Вокруг очень молодых звезд, находящихся в процессе формирования, часто обнаруживаются обширные скопления газа и пыли, организованные в диски. В этих дисках со временем возникают новые планеты. В последнее время астрономы стали отмечать, что подобные диски встречаются и у «недозревших» звезд – так называемых коричневых карликов. Недавно стало известно о еще более удивительном явлении: по всей видимости, многие планеты, не вращающиеся вокруг звезды, а свободно перемещающиеся в космосе, также формируют собственные системы.
В окрестностях нескольких тысяч звезд нашей Галактики наблюдаются протопланетные диски – газопылевые облака, в которых вещество постепенно концентрируется, формируя сгустки, из которых впоследствии рождаются новые планеты. Поиск таких зарождающихся планетных систем наиболее эффективен в молодых звездных скоплениях. Примечательно, что в этих скоплениях обнаруживают и коричневые карлики – объекты, занимающие промежуточное положение между гигантской планетой и маломассивной звездой.
Изначально эти объекты обладают слабым свечением, которое со временем исчезает. Их масса не превышает 75 масс Юпитера. К примеру, Проксима Центавра, ближайшая к Солнцу звезда, имеет массу, равную 130 Юпитеров.
У коричневых карликов, как стало известно, также формируются протопланетные диски, однако за этим последовало еще одно значимое открытие. С развитием астрономических исследований постоянно выявляются все более мелкие и легкие объекты. В результате этого в космосе зафиксировано необычное явление – свободноплавающие планеты, представляющие собой миры, не связанные с какой-либо звездой и перемещающиеся в космическом пространстве автономно.
Исследователи по-прежнему стремятся определить, насколько эти объекты являются «самородками», то есть образовались без родительских звезд, а в какой мере были изгнаны из своих планетных систем по определенным причинам. Первый из этих вариантов имеет явные подтверждения: некоторые из этих планет-сирот не путешествуют в полной изоляции, а имеют собственные спутники.
Объект OTS 44, расположенный в созвездии Хамелеон и находящийся на расстоянии 530 световых лет от Земли, представляет собой любопытный пример. Его классифицируют как коричневого карлика, однако его масса оказывается меньше порогового значения, необходимого для начала термоядерных реакций, то есть для «горения» дейтерия.
Минимальный порог для классификации как коричневый карлик составляет 13 масс Юпитера. OTS 44 обладает массой менее двенадцати. Следовательно, это, безусловно, крупная планета, вокруг которой вращается газопылевой диск. Он достаточно небольшой, общая масса всего вещества не превышает примерно 60 процентов массы Земли. Однако этого вполне достаточно для образования десятка спутниковых миров, сопоставимых по размеру с Меркурием.
В последнее время астрономы из университета Сент-Эндрюс (Великобритания) зафиксировали шесть новых случаев подобного нестандартного явления. Их наблюдения были опубликованы в статье, размещенная на сервере препринтов Корнеллского университета, расположенного в США).
Объекты, которые привлекли внимание ученых, были найдены в звездном скоплении IC348, возрастом всего несколько миллионов лет. Это скопление находится на расстоянии около тысячи световых лет от Земли, в созвездии Персей.
Анализ световых характеристик некоторых объектов, которые ранее принимали за «звезды», показал, что это не звезды и даже не коричневые карлики. Ученые идентифицировали эти небесные тела как обладающие меньшей массой, чем дейтериевый предел. Их масса приблизительно равна 10 массам Юпитера. Другими словами, речь идет о свободно плавающих планетах.
У девяти объектов было зафиксировано значительное превышение инфракрасного излучения. Такая картина наблюдается, когда центральный объект окружен большим количеством теплой пыли, формирующей протопланетный диск. В шести случаях ученые пришли к уверенному заключению, что каждая из этих планет является центром формирующейся самостоятельно системы.
Обычно протопланетные диски формируются в планеты и спутники в течение нескольких миллионов лет, хотя этот процесс, вероятно, во многом определяется массой центрального небесного тела. Например, в ближайшей к Солнцу OB-ассоциации Скорпиона — Центавра также находится область звездообразования, которая значительно старше IC348. В ней протопланетные диски вокруг звёзд небольшой массы и коричневых карликов наблюдаются чаще. Исследователи полагают, что это свидетельствует о том, что у таких объектов с меньшей массой диски вещества сохраняются более продолжительное время.