Телескоп НАСА помог раскрыть тайну рождения «неудавшихся звезд»
Астрономы получили наиболее точные данные о коричневом карлике, находящемся на орбите массивной звезды. Исследование под руководством Нино Эфремидзе из Гарвардского университета опубликовано на сервере препринтов arXiv. Наблюдения могут помочь понять, как формируются эти загадочные космические объекты, которые занимают промежуточное положение между планетами и звездами.
Коричневые карлики называют «неудавшимися звездами», поскольку им не хватило массы для запуска устойчивых термоядерных реакций в ядре. Однако ученые до сих пор не знают точно, как они рождаются. Одни могут формироваться как звезды — из сжатия облаков газа и пыли, другие — больше походить на планеты, постепенно набирая массу внутри дисков вокруг молодых звезд. Система HIP 61637 b дает редкую возможность проверить, какой из этих сценариев ближе к реальности.
«Недостающая» категория объектов
Долгое время астрономы объединяли все коричневые карлики в одну группу только по массе. Они тяжелее планет, но легче звезд, однако такое определение не учитывает возможные различия в их происхождении.
Если объект рождается из газового облака, его орбита обычно должна быть более вытянутой и нестабильной. А формирование внутри околозвездного диска, как у планет, должно приводить к более спокойной и почти круговой траектории. Правда, со временем гравитация звезды может изменить орбиту и скрыть первоначальные признаки рождения.
Редкий объект в «пустыне коричневых карликов»
Чтобы изучить HIP 61637 b, команда Эфремидзе использовала данные космического телескопа НАСА TESS, который с 2018 года наблюдает за изменениями яркости звезд. Когда планета или другой объект проходит перед звездой, он временно блокирует часть ее света. По этим изменениям ученые могут определить размеры тела и параметры его орбиты.
HIP 61637 b оказался необычным по нескольким причинам. Он находится в так называемой «пустыне коричневых карликов» — диапазоне масс, где такие объекты, расположенные близко к своим звездам, встречаются крайне редко.
Кроме того, его родительская звезда относится к классу A и почти в три раза массивнее Солнца. Это самая яркая и массивная звезда из известных, вокруг которой удалось обнаружить транзитный коричневый карлик.
Поскольку звезда приближается к завершению стадии горения водорода, исследователи смогли достаточно точно определить возраст системы — около 396 миллионов лет. HIP 61637 b стал лишь седьмым коричневым карликом с надежно установленным возрастом.
Между планетой и звездой
Масса HIP 61637 b составляет около 48 масс Юпитера. Такие характеристики могут указывать на формирование внутри околозвездного диска, то есть по сценарию, больше похожему на рождение планеты.
Однако этот вариант тоже вызывает вопросы. Объект оказался слишком массивным для того, чтобы легко объяснить его появление только за счет накопления вещества в диске. Поэтому ученым пока предстоит выяснить, был ли он «переросшей планетой» или сформировался как маленькая звезда.
Наблюдение HIP 61637 b стало важным дополнением к небольшой группе хорошо изученных коричневых карликов. По мере новых открытий TESS астрономы смогут лучше понять, где проходит граница между планетами и звездами и как появляются эти промежуточные объекты.
