Красно-коричневые взвешены и найдены легкими
Так художник представляет себе двойную систему коричневых карликов. Изображение с сайта hubblesite.org
Впервые астрономы смогли узнать точный вес пары коричневых карликов и точно измерить их диаметры. Подобные измерения нельзя было проводить при наблюдениях одного-единственного коричневого карлика, но теперь удалось отыскать уникальную звездную систему, образованную сразу двумя такими объектами.
Об открытии пары коричневых карликов в "звездных яслях" Туманности Ориона (в 1500 световых лет от Земли) и проведении критически важных измерений сообщает (в выпуске научного журнала Nature (vol 440, p 311) от 16 марта) группа американских астрономов: Джеф Валенти (Jeff Valenti) из Научного института космических телескопов (Space Telescope Science Institute - STScI, Балтимор, штат Мэриленд), Роберт Матье (Robert Mathieu) из Университета Висконсина-Мэдисона (University of Wisconsin-Madison) и руководитель этой группы Кейван Стассан (Keivan Stassun) из Университета Вандербилта (Vanderbilt University, Нэшвилл, штат Теннеси).
Плоскости орбит вышеупомянутых карликов с Земли наблюдаются как бы "с ребра", "коричневые" (в данном случае объекты на самом деле имеют красноватый оттенок) периодически проходят друг перед другом, создавая таким образом затмения (иначе разрешить эти объекты по отдельности на таком расстоянии не удается). Это первая двойная звездная система, состоящая из затмевающих друг друга коричневых карликов из всех, когда-либо обнаруживаемых астрономами. Она подарила ученым редкую возможность по вариациям блеска и периодам между характерными пиками и понижениями интенсивности излучения провести точные измерения масс, диаметров, яркости и поверхностной температуры карликов и тем самым проверить истинность теоретических моделей.
Коричневые (или бурые) карлики (brown dwarf) относятся к промежуточному классу астрономических объектов, они несут в себе как признаки планет, так и звезд. Эти "недоросли" слишком малы, чтобы зажечь в своих внутренностях реакции термоядерного синтеза ядер гелия из водорода (благодаря которым светит наше Солнце и другие нормальные звезды), они довольно быстро "выдыхаются" (когда сгорает довольно редкий изотоп водорода дейтерий, "загорающийся" уже при миллионе градусов Кельвина) и теряют изначальный запас тепла (поверхностная светимость - от трех до полутора тысяч градусов и ниже), и вместе с тем коричневые карлики во много раз массивнее (минимум в 13 раз), чем даже самая крупная планета Солнечной системы - Юпитер (которая сама по себе уже обладает некоторыми "сверхпланетными" признаками).
"Некоторые люди считают Юпитер "неудавшейся звездой", однако он с большой вероятностью может содержать внутри себя железное ядро, тогда как коричневые карлики заполнены водородом до самой своей сердцевины, - объясняет Матье. - Это различие возникает из-за разных эволюционных путей, которыми проходят коричневые карлики и планеты (и экзопланеты)".
Поскольку коричневые карлики - это объекты как правило очень небольшие и гораздо более тусклые, чем обычные звезды, то обнаруживать их научились только в самые последние годы: благодаря усовершенствованию наблюдательных технологий астрономы внесли в каталоги сотни слабых объектов, которые могут считаться коричневыми карликами. И хотя сама возможность появления таких звезд-неудачников была предсказана в 1980-е годы, только в 2000 году был однозначно доказано существование первого "настоящего" коричневого карлика. Первоначально, когда коричневые карлики оставались еще гипотетическими объектами, астрономы считали, что от планет их нужно отличать прежде всего способом появления на свет (коричневые карлики формируются так же, как и "нормальные" звезды, - из фрагментирующихся и сжимающихся облаков, состоящих из межзвездной пыли и газа, тогда как планеты создаются из газопылевых дисков, что окружают формирующиеся звезды). Но как только был найден первый кандидат в коричневые карлики, ученые поняли, что их на самом деле чрезвычайно трудно отличать от планет, особенно тогда, когда они имеют звездных компаньонов.
Так, один из нынешних карликов превосходит Юпитер по массе в 55 раз, а другой - в 35 (ошибка измерений не превышает 10%) - это приблизительно 5,5% и 3,5% от массы Солнца. А чтобы называться настоящей звездой и зажечь в себе реакции термоядерного синтеза гелия из водорода карлики должны были бы иметь массу по меньшей мере в 75-80 юпитеров (для сравнения: Солнце массивнее Юпитера в 1000 раз). Исследователи провели свыше 1500 измерений в течение более чем 280 ночей между 1994 и 2005 гг. Для своих целей они в основном использовали 0,9-метровый телескоп Национальной обсерватории на вершине Китт Пик (Kitt Peak National Observatory, Аризона) и трио телескопов Межамериканской обсерватории Серро Тололо (Cerro Tololo Inter-American Observatory - CTIAO) в чилийских Андах (к северу от Сантьяго).
Считается, что возраст этой пары коричневых карликов (учитывая их окружение), составляет лишь несколько миллионов лет (меньше 10 миллионов лет). Новые наблюдения подтверждают теоретическое предсказание, согласно которому коричневые карлики рождаются также, как звезды, но в процессе своей эволюции сжимаются, охлаждаются и к "старости" становятся все более и более похожими на планеты. До последнего времени существовал лишь один коричневый карлик, массу которого удалось измерить непосредственным образом, однако он был намного старше, более тусклым и в гораздо большей степени походил на планету. В настоящее время оба члена системы "красно-коричневых карликов" слишком велики для своего веса, "раздуты" (их диаметры сопоставимы с диаметром нашего Солнца (70% и 50% соответственно), и это в полном согласии с теорией), а вот спустя двести миллионов лет они остынут и сожмутся, приняв вполне скромные "планетные" размеры.
"Эта двойная система - своего рода "Розеттский камень", который поможет нам разгадать многие тайны коричневых карликов, - говорит Кейван Стассан, - Мы уже знаем, как рождаются звезды: они формируются из коллапсирующих газопылевых облаков. Однако многие детали этих процессов остаются загадкой, особенно те факторы, что определяют вес будущей звезды". (Розеттский камень - это плита из черного базальта с надписью на древнеегипетском языке (иероглифами), египетском разговорном (демотическим шрифтом) и греческом языке. Плита была найдена в 1799 году вблизи городка Розетта в дельте Нила (в настоящее время город Рашид) французским лейтенантом Бушаром во время вторжения армии Наполеона в Египет. Надпись высечена в 196 году до н.э. и содержит восхваления жрецов Птоломею Y Епифану (203-181 до н.э.). Имя тогдашнего правителя Египта, обведенное в надписи картушами, позволило в 1822 году французскому ученому Франсуа Шампольону прочитать и дешифровать первые древнеегипетские иероглифы и таким образом положить начало изучению европейцами иероглифической письменности.)
Однако не все так уж радужно, и в процессе исследований возникли определенные проблемы. Как уже было сказано, отслеживая спектральные вариации, астрономы смогли оценить поверхностные температуры пары коричневых карликов. Теория предсказывает, что наиболее массивный член этой пары должен был бы иметь и более высокую температуру поверхности, однако на деле был получен прямо противоположный результат: более тяжелый член этой двойной системы характеризуется температурой в 2650 градусов Кельвина, а меньший может похвастаться 2790 кельвинами (на поверхности нашего Солнца царят 5900 K).
"Одно из возможных объяснений может состоять в том, что эти два объекта на самом деле имеют различное происхождение и возраст", - говорит Стассан. Если это так, то находка может служить подтверждением одного из последних результатов моделирования процессов звездообразования. Согласно предсказаниям, полученным в ходе компьютерных симуляций, коричневые карлики создаются настолько близко друг к другу, что они с очень большой вероятностью могут прерывать процессы формирования друг друга. Ну а альтернативное объяснение состоит в том, что в данном случае мы можем иметь дело не с родными "братьями", а с компаньонами, изначально рожденными в разных местах...
Источники:
Astronomers Measure Precise Mass of a Binary Brown Dwarf - HubbleSite - NewsCenter
Astronomers, at last, get a chance to size up a brown dwarf - University of Wisconsin News
Eclipsing brown dwarfs provide new key to the star formation process - News from Vanderbilt University
Brown dwarfs weighed directly for first time - New Scientist
Ссылки:
Коричневые карлики: не звезды и не планеты
На новых снимках Туманности Ориона проявилось множество ранее неизвестных звезд
Астрономы обнаружили три новых коричневых карлика
Планета около коричневого карлика
В таинственном облаке L1014 скрывался коричневый карлик
Обсудить
Статьи по теме
"Суперземли" рождаются чаще "юпитеров"
Астрономы обнаружили очередную "суперземлю" у красного карлика, расположенного примерно в 9 тысячах световых лет от Солнца. Масса этой новооткрытой планеты приблизительно в 13 раз превышает массу нашей Земли, ну а сама она состоит скорее всего из смеси камней и льда.
Гипергигантские звезды способны обзаводиться планетами
Открытие пылевых дисков - то есть предшественников планетных систем - у пары чрезвычайно массивных звезд заставляет предположить, что планеты могут формироваться и выживать даже в самых экстремальных условиях - у самых массивных звезд, которые только существуют в природе.
Молодым свойственен каннибализм
С помощью компьютерных программ удалось показать, что протопланетные эмбрионы, формирующиеся в пределах газовых дисков, окружающих молодые нестационарные звезды-фуоры, на самом деле то и дело поглощаются своей родительской звездой.
Неудавшиеся звезды обзаводятся планетами
Зародыши планет удалось обнаружить даже у "обиженных судьбой" крошечных астрономических объектов - коричневых карликов, - что подтверждает тезис о чрезвычайной распространенности инозвездных планетных систем.
Земля сможет пережить гибель Солнца?
Новые данные указывают на то, что астероиды, пылевые диски и даже, возможно, останки планет могут еще долго кружить вокруг так называемых белых карликов - то есть по сути мертвых звезд, которые уже прошли свою последнюю "живую" стадию в виде красного гиганта.
Раскрыта тайна самых раскрученных звезд
Новые наблюдения позволили получить ответ на вопрос о том, благодаря чему специфические космические объекты, называемые миллисекундными пульсарами, так здорово раскручиваются.
Кольцо Фомальгаута - это удав снаружи
Самые детальные снимки близлежащей звезды Фомальгаут дали новые доказательства существования зародыша крупной невидимой планеты, гравитационно воздействующей на материал протопланетного облака.
Предложен новый метод поиска инопланетных космических станций
Французский астроном Люк Арнольд из Обсерватории Верхнего Прованса предложил новый альтернативный способ поиска следов деятельности внеземных цивилизаций возле чужих звезд.
Компаньон молодой звезды массой в 40 юпитеров
Японским астрономам удалось сделать фотографию и уточнить параметры небольшого компаньона молодой звезды DH Tauri. Выяснилось, что этот коричневый карлик имеет массу, всего лишь в 40 раз превышающую массу Юпитера. Сама звезда находится от нас на расстоянии в 460 световых лет, а масса ее составляет две трети от массы Солнца. Ее компаньон принадлежит к числу самых "прохладных" и маломассивных коричневых карликов, облетающих по орбите молодые звезды.
Обитаемые планеты у коричневого карлика
Американским астрономам удалось определить местонахождение новой "миниатюрной солнечной системы". Необычным оказалось то, что в качестве центральной звезды на этот раз выступает крошечный коричневый карлик. Эта "звезда" настолько мала, что ее саму можно в принципе считать гигантской планетой. Тем не менее, она, как и некоторые ее "взрослые" звездные товарки, окружена диском из протопланетного материала, в котором уже формируются "комки" нескольких планет, по размерам сопоставимых с Землей или Марсом.
Астрономы распрощаются с экзопланетами?
Объект, яркость которого в 100 с лишним раз уступает яркости его звездного хозяина, оказался в 93 раза более массивным, чем Юпитер. При этом он почти в два раза тяжелее, чем ему "положено быть" по теории. Возможно, новое открытие свидетельствует о том, что в современные модели этого типа звезд вкрались существенные ошибки, в результате которых астрономы завышали оценку общего числа молодых коричневых карликов и экзопланет.
Подтверждено получение первой фотографии инозвездной планеты
Исследования, проведенные с помощью космического телескопа "Хаббл", подтверждают открытие экстрасолнечной планеты у тусклого коричневого карлика, расположенного от нас на расстоянии в 225 световых лет в южном созвездии Гидра. Первоначально этот объект был визуально обнаружен астрономами, использующими Очень Большой Телескоп Южной европейской обсерватории в Чили. Его могут объявить первой инозвездной планетой, увиденной непосредственно в телескоп.
Фото экзопланеты у коричневого карлика
Сотрудники Южной европейской обсерватории обнародовали фотографию, которая может оказаться первым в истории астрономии снимком внесолнечной планеты. Получить изображение планеты, обращающейся вокруг удаленной звезды, - это давняя мечта астрономов. В последние годы уже появлялось несколько заявок на первую фотографию экзопланеты, но каждый раз эти "открытия" не выдерживали последующей проверки.
Обитаемые планеты могут быть большой редкостью
Некоторые ученые считают, что если мы и не одиноки во Вселенной, то уж во всяком случае наш шанс установить контакт с каким-нибудь другим обитаемым миром исчезающе мал. Появилась работа, в которой утверждается, что инозведные планеты формируются в результате принципиально иных процессов, не таких, которые произвели на свет нашу Солнечную систему, и в таком случае там не может быть планет земного типа и жизни.
Седна пострадала от бродячей звезды
Седна - самый отдаленный планетоид из всех, когда-либо найденных в Солнечной системе, - был, вероятно, закинут на столь экзотичную орбиту в результате межзвездного катаклизма. Скорее всего, какая-то бродячая звезда прошла рядом с Солнцем свыше 4 миллиардов лет назад и стала виновником ряда потрясений, изменивших нашу планетную систему. Впрочем, появляются и более диковинные сценарии...
Коричневые карлики получили статус звезд
Коричневые карлики по всей видимости рождаются тем же самым способом, что и обычные звезды. Такой вывод сделали астрономы, изучающие эти таинственные объекты. Это открытие может положить конец спорам о том, можно ли считать коричневые карлики звездами, либо они достойны статуса всего-навсего остатка мощного выброса из плотного газопылевого облака.
Впервые получена фотография инозвездной планеты
Основываясь на предварительном анализе новых данных от космического телескопа "Хаббл", американские астрономы заявили о том, что, возможно, им впервые удалось получить изображение гигантской планеты вне Солнечной системы. При этом был задействован новый метод выделения тусклых объектов в свете относительно яркой звезды.
Первые звезды не были одиноки: астрономы нашли небывало древнюю планету
Астрономы нашли самую древнюю и самую далекую из всех известных на сегодняшний момент планет. Она движется по орбите вокруг двойной квазизвездной системы в созвездии Скорпиона на расстоянии 5 600 световых лет от Земли. Новое открытие дарит нам надежду, что и в нашей Галактике формирование планет, возможно, началось гораздо раньше, чем о том говорят современные теории, а своими планетными системами при этом обладают едва ли не все звезды.
Ближайшая к Солнцу звезда оказалась экзотом
Для звезд с малой массой, подобных Проксиме Центавра, становятся чрезвычайно важными квантовые эффекты, а их звездное вещество "вырождается". Масса и диаметр Проксимы Центавра составляют около 1/7 массы и диаметра Солнца. Эта звезда в 150 раз массивнее Юпитера, но только в 1,5 раза крупнее его. Положение на границе между звездами, коричневыми карликами и планетами делает нашего соседа объектом, очень интересным для астрофизиков.
NASA рядом с Солнцем нашло необычную звезду в ходе слежки за астероидами
Наши ближайшие звездные окрестности пополнились новым объектом. Это звезда, которая на настоящий момент считается третьей по удаленности от Солнца (в направлении на созвездие Овен), обозначается SO25300.5+165258 и представляет собой слабосветящийся красный карлик. Расстояние от нас до него оценено в 7,8 световых лет.
Основу для земной жизни дал редкий тип звезд
Группа астрономов из Университета Толедо обнаружила спектральные подписи самых сложных молекул из всех, найденных к настоящему времени в космическом пространстве. Это открытие дало ученым указание, где нужно искать возможную "фабрику" органического вещества. Происхождение стандартных блоков жизни связывают теперь с редким типом углеродных звезд.
Впервые обнаружен "солнечный цикл" у отдаленной звезды
В течение многих лет астрономы задавались вопросом, присущи ли другим звездам, подобным Солнцу, периодические увеличения рентгеновской активности - те, что доставляют землянам, а также их технике (телефонным линиям и линиям электропередач) множество хлопот. Теперь удалось ответить на этот животрепещущий вопрос.
Впервые удалось измерить массу отдельной звезды
Астрономы впервые сумели измерить непосредственным образом массу отдельной звезды. До сих пор такое удавалось проделать только в случае нашего собственного Солнца или для бинарных звездных систем. Теперь измерения были проведены для красного карлика, расположенного приблизительно в 1800 световых лет от Земли.
Найден самый горячий белый карлик с только что погасшей "ядерной печью"
Международная группа астрономов, занимавшаяся изучением останков звезд, когда-то представлявших собой подобие нашего собственного Солнца, нашла весьма примечательный квазизвездный объект, обозначаемый как H1504+65. Это самый горячий из всех известных нам белых карликов, в котором только-только погас его "ядерный реактор", на протяжении многих миллиардов лет исправно снабжавший энергией звезду и окружающее ее пространство.
Радиоастрономы нашли самый молодой звездный труп
Канадские исследователи считают, что им удалось идентифицировать недавно сформировавшуюся черную дыру или нейтронную звезду. По всей видимости, это открытие служит подтверждением теории, согласно которой подобные экзотические квазизвездные объекты рождаются в результате взрывов гигантских звезд.
Жизнь в Галактике сберегли звездные мятежники
Группа европейских астрономов выяснила, что многие звездные соседи нашего Солнца движутся по очень необычным маршрутам между спиральными рукавами Млечного пути. Согласно новому исследованию, наши звездные окрестности - это перекресток звездных дорог, где сливаются различные потоки звезд, прибывающих с разных направлений. Некоторые из этих звезд, содержащих свои планетные системы, могут на самом деле оказаться иммигрантами из бурного центрального региона нашей Галактики.
Гидростройпроект
При изучении диска, окружающего звезду TW Hydrae из созвездия Гидры, удалось отыскать недостающее звено между появляющимися у юных звезд протопланетными облаками и образованием первых протопланет.
Планетам нужна суровая хозяйка
Ученые выяснили, что для молодых солнц характерны гигантские вспышки, которые затмевают - и в смысле энергозатрат, и в смысле размеров, и в смысле частоты появления - что-либо, виденное на нашем Солнце сегодня.
Лучший способ клеить планеты
Вопрос о том, каким образом объединяются пылинки в протопланетных облаках, чтобы сформировать будущие планеты, давно мучил астрономов: ведь для звездных ветров, испускаемых новообразовавшимися звездами, не составляет никакого труда в течение весьма непродолжительного времени разметать постепенно слипающуюся под действием силы тяжести пыль. Теперь предложен новый вариант решения этой давней проблемы.
4 миллиарда лет назад Солнце участвовало в абордаже
Периферия нашей планетной системы сформировалась под влиянием молодой звезды, прошедшей неподалеку от Солнца более четырех миллиардов лет тому назад. Компьютерная модель подтверждает, что в ходе подобного сближения наше светило вполне могло захватить и удержать своим тяготением множество твердых тел из окружения этой звезды.
Удалось точно измерить температуру "очень горячего Юпитера"
Специалистам NASA, использующим космический инфракрасный телескоп "Спитцер", удалось зарегистрировать тепловое излучение, исходящее от экстрасолнечной планеты HD 189733b, а следовательно, точно измерить температуру ее атмосферы, которая оказалась чрезвычайно высока.
Величайшие взрывы как последствия звездных "измен"
Новое исследование заставляет признать, что полной ясности с гамма-всплесками все еще нет, и механизмы, породившие на свет большую часть исследованных коротких GRBs, могут быть более изощренными - с предварительным обменом звездными компаньонами в пределах шаровых скоплений.
Найдена самая маленькая экзопланета у "нормальной" звезды
Астрономы нашли экстрасолнечную планету, которая всего в 5,5 раза массивнее нашей собственной Земли. Авторы данного открытия считают, что наша Галактика просто "напичкана" такими вот землеподобными планетами, и с применением новых разработанных ими методов подобные находки будут неизбежно множиться.
Раскрыта тайна происхождения экстремальных гелиевых звезд
Международная группа астрономов смогла выявить происхождение очень необычного и редкого типа звезд - так называемых "экстремальных гелиевых звезд". Выяснилось, что такие объекты формируются в ходе слияния двух белых карликов.
Найден пульсар, устроившийся на полставки
Британские астрономы выявили очень странный пульсар, который, вероятно, поможет в будущем разгадать многие загадки этих необычных "космических маяков" и проверить имеющиеся теории пульсаров.
Новости по теме
