Космический телескоп «Джеймс Уэбб» недавно направил свою аппаратуру на туманность Пламя — один из самых активных и таинственных регионов звездообразования в Млечном Пути. Это облако газа и пыли, находящееся примерно в 1400 световых годах от Земли в области Ориона, демонстрирует крайне динамичную среду, где происходят рождение и эволюция звезд и объектов, подобных звездам.
Астрономы, работающие с данными телескопа «Уэбба», обнаружили массивные объекты, которые сложно классифицировать как коричневые карлики или планеты-гиганты. Речь идет о телах, масса которых в два-три раза превышает массу Юпитера, и они расположены в области, где происходит звездообразование.
Изучение туманности Пламя осложняется высокой концентрацией космической пыли, поглощающей видимый свет. Инфракрасные приборы телескопа «Уэбб» позволяют преодолеть эту завесу из газа и пыли, делая видимыми ранее недоступные объекты. Благодаря этому ученым удалось выявить и каталогизировать большое число молодых коричневых карликов, что предоставило новые данные об их происхождении и свойствах.
Естественная лаборатория для изучения звездообразования
Туманность Пламя входит в состав обширного комплекса молекулярных облаков Ориона — области, где находятся россыпи молодых звезд и протозвезд. В этих областях формирование небесных тел осуществляется посредством гравитационного сжатия плотных облаков газа и пыли. Если масса облака превышает определенный предел, внутри него температура возрастает до уровня, необходимого для начала синтеза водорода, что приводит к рождению звезды.
Не все газопылевые облака обладают достаточной массой для начала термоядерных реакций. В отдельных ситуациях формируются объекты с недостаточной массой, не способные поддерживать ядерный синтез, что приводит к образованию коричневых карликов, также известных как «несостоявшиеся звезды». Эти объекты, испускающие тепло в начале своего существования, постепенно остывают, что усложняет их обнаружение.
Анализ, проведенный с помощью телескопа «Уэбба», позволил исследовать коричневые карлики на ранних этапах их существования, когда они остаются достаточно горячими и яркими. Кроме того, исключительная чувствительность прибора позволила ученым выявить объекты с массой, втрое меньшей массы Юпитера, что указывает на потенциальное наличие более легких тел на границе между коричневыми карликами и планетами-изгоями.
Определение коричневых карликов и планет-гигантов представляет собой сложную задачу
Одной из наиболее интересных задач, возникших в ходе данного исследования, является отделение коричневых карликов с минимальной массой от газовых гигантских планет, образовавшихся независимо. Ранее существовало мнение, что коричневые карлики возникают подобно небольшим звёздам в процессе коллапса молекулярного облака, а планеты-гиганты формируются в протопланетных дисках, окружающих звезду.
Уэбб» выявил отдельные объекты, которые не связаны явным образом с находящимися рядом звездами. Это вызывает вопросы об их источнике: могли ли они сформироваться как молодые коричневые карлики или же являются гигантскими планетами, изъятыми из своих планетных систем?
Для ответа на этот вопрос команда во главе с Мэтью Де Фурио из Техасского университета в Остине продолжает спектроскопические наблюдения с использованием телескопа «Уэбб». Полученные данные позволят установить химический состав и возраст обнаруженных объектов, что позволит установить, возникли ли они как исчезнувшие звезды или планеты, не связанные с какой-либо звездной системой.
В дальнейшем планируется изучать и другие области звездообразования, чтобы выявить еще более компактные объекты и выяснить их влияние на развитие галактик.
Ознакомиться с результатами исследования, представленными в журнале The Astrophysical Journal Letters, можно .