«Джеймс Уэбб» позволил разглядеть самую маленькую «звезду» в истории астрономии

Астрономы с помощью телескопа «Джеймс Уэбб» смогли выявить рекордно малый объект, формирующийся как звезда — это крошечный, свободно плавающий коричневый карлик, масса которого всего в три-четыре раза больше, чем у планеты Юпитер. Об этом сообщает Университет штата Пенсильвания.

Коричневые карлики — объекты, которые представляют собой нечто среднее между звездами и планетами. Они формируются как звезды, становясь достаточно плотными, чтобы коллапсировать под действием собственной гравитации. Но они никогда не становятся достаточно плотными и горячими, чтобы начать синтезировать водород и превратиться в звезду. Они настолько малы, что их принято сравнивать с планетами — самые мелкие всего в несколько раз больше Юпитера.

Несмотря на то, что карлики не дотягивают до полноразмерных звезд, они все равно достаточно ярко отображаются при съемке в инфракрасном диапазоне, светясь от внутреннего тепла. Поэтому решающее значение имеет инфракрасная чувствительность телескопа «Джеймс Уэбб», которая выше, чем у наземных телескопов. Именно она позволяет обнаружить объекты с более слабым излучением, а также определить, что из них — коричневые карлики, а что — галактики на дальнем фоне. В данном случае были использованы камера и спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam и NIRSpec).

Три новых карлика были найдены в звездном скоплении IC 348, расположенном примерно в 1000 световых годах от нас в области звездообразования Персея. Это скопление по космическим меркам молодое, ему около 5 миллионов лет. Масса новых объектов в 3-8 раз превышает массу Юпитера, температура 830-1500 °C.

На самом деле, появление карлика-рекордсмена, который всего в 3-4 раза больше Юпитера и его собратьев, бросает вызов теориям звездообразования. Объяснить, как мог образоваться такой маленький коричневый карлик, теоретически сложно. Тяжелое и плотное облако газа обладает достаточной гравитацией, чтобы схлопнуться и образовать звезду. Но облако, из которого рождаются такие маленькие карлики, должно обладать очень низкой гравитацией, по сравнению с рождающим обычную звезду.

При этом свободноплавающие в межзвездном пространстве карлики могут помочь в исследованиях сразу по нескольким темам. Во-первых, они так похожи на экзопланеты, что удобнее для изучения свойств таких объектов, чем последние: в отличие от планет, карлик не «засвечен» для землян родительской звездой. Во-вторых, на двух из трех карликов в IC 348 обнаружен неопознанный углеводород или вещество с молекулами, содержащими атомы водорода и углерода, — точно такие же есть в атмосферах Сатурна и его спутника Титана, но еще никогда не встречались вне Солнечной системы.

Изучение IC 348 планируется продолжить. Ученым необходимо еще раз подтвердить, что три найденных сейчас объекта — именно коричневые карлики, а не, например, планеты-изгои. Кроме того, расчеты показывают, что могут быть обнаружены карлики и еще меньших габаритов — равные двум Юпитерам, а то и сравнимые с ним.