Астрономы-любители помогли найти редкий двойной коричневый карлик

Добровольцы помогли ученым обнаружить редкую звездную систему из двух коричневых карликов, находящихся на широкой орбите. Более холодный и маленький компонент ранее был неизвестен астрономам, так как не входил ни в один каталог источников. Из-за большого расстояния между карликами данная двойная хорошо подходит для наблюдений на крупных телескопах, что позволит лучше разобраться в пока что плохо понятных процессах формирования и эволюции подобных систем, пишут авторы в The Astrophysical Journal.

Коричневые карлики — это самостоятельный тип астрономических объектов, которые занимают промежуточное положение между звездами и планетами. Самые крупные коричневые карлики попадают в диапазон масс самых холодных звезд, таких как TRAPPIST-1, вокруг которой обращается семь землеподобных планет. Самые холодные коричневые карлики соответствуют по массе самым тяжелым известным экзопланетам, например, 51 Эридана b или Бета Живописца b. Самые холодные коричневые карлики обладают температурой поверхности ниже нуля по шкале Цельсия и намного больше напоминают Юпитер, чем звезды, подобные Солнцу.

Основное отличие коричневых карликов от обычных звезд заключается в отсутствии подходящих условий для протекания термоядерных реакций слияния водорода. Тем не менее, у них могут иметься собственные внутренние источники энергии, в том числе синтез других видов термоядерного топлива, таких как дейтерий и литий-7. Однако этого не хватает для существенного разогрева всего тела.

Одной из основных нерешенных проблем астрономии на данный момент является начальная функция масс звезд, то есть зависимость частот светил в крупной популяции от их массы на момент формирования. Для обычных звезд можно провести подсчеты в солнечной окрестности, но светимость коричневых карликов настолько мала, что известного количества не хватает для полноценного статистического анализа. В связи с этим процесс образования таких объектов известен достаточно плохо.

Астрономы под руководством Адама Бургассира (Adam Burgasser) из Калифорнийского университета в Сан-Диего при содействии добровольцев в рамках проекта The Backyard Worlds: Planet 9 обнаружили двойной коричневый карлик WISE2150-7520AB (W2150AB) с разделением между компонентами в 341 астрономическую единицу. Более массивный компонент спектрального класса L1 был известен ранее, а его компаньон класса T8 — открыт в рамках данной работы. Ранее было известно всего о двух двойных коричневых карликах с заметным угловым расстоянием между компонентами, но физическое расстояние у новой системы во много раз больше.

Новый карлик был открыт энтузиастами в данных телескопа WISE, а в новом исследовании к ним добавили наблюдения на наземном 6,5-метровом Магеллановом телескопе и орбитальных телескопах Spitzer и Gaia. Совместный анализ всей собранной информации позволил определить параметры обоих компонентов, а также расстояние до системы — 24 парсека. Их массы оказались равны 72 ± 12 и 34 ± 22 юпитерианских, а эффективные температуры поверхностей — 2118 ± 62 и 719 ± 61 кельвин. При этом светимость большего карлика меньше солнечной в пять тысяч раз, а меньшего — более чем в четыреста тысяч раз ниже.

Гравитационная энергия связи компонентов в этой системе оказалась равна 10^⁴¹ эрг, что чрезвычайно низко и является рекордно малым значением для двойных коричневых карликов вне молодых скоплений звезд. Вместе с оцениваемым временем жизни системы в 0,5–1 миллиард лет больше всего вопросов вызывает выживание ее в связанном виде, так как на столь большом расстоянии случайные взаимодействия с другими звездами могли разрушить двойную.

Мы уже писали про открытие подобной двойной из маломассивных объектов, но намного более тесной. Ученые уже выяснили, что на коричневых карликах могут происходить очень мощные вспышки. Также астрономам удалось найти массивный объект в «пустыне коричневых карликов».

Тимур Кешелава