«Джеймс Уэбб» обнаружил неудавшуюся звезду, которой не должно было существовать

Астрономы обнаружили объект-рекордсмен, который бросает вызов существующему пониманию формирования звезд. Это коричневый карлик, который одиноко путешествует по космосу, а его масса всего в три-четыре раза превышает массу Юпитера. И это самый маломассивный подобный объект, обнаруженный на данный момент, сообщает Science Alert.

И это открытие поднимает некоторые вопросы. Основной из них – как существование этого объекта вообще стало возможно.

Как рассказала астроном Катарина Алвес де Оливейра из Европейского космического агентства, современные модели предполагают формирование массивных планет в протопланетном диске. Но очень маловероятно, что этот объект сформировался именно в диске, а не прошел путь формирования как звезда. Поэтому важно понять, как происходит формирование звезд с такими малыми массами.

Коричневые карлики известны как «неудавшиеся звезды». Звезда — это объект, рожденный из плотного комка в облаке газа и пыли в космосе, который разрушается под действием силы тяжести. Он растет и растет, пока не станет достаточно массивным, чтобы давление и тепло в его ядре воспламенились и превратились в синтез водорода. Минимальная масса для этого примерно в 80–85 раз превышает массу Юпитера.

Коричневый карлик – это объект, который формируется схожим образом, но не набирает массы, достаточной для синтеза водорода. Но и планетой коричневый карлик не является. Фактически, коричневый цвет в названии объектов указывает на то, что они меньше звезд-белых карликов и больше несветящихся «темных» планет.

При определенной массе, около 13 масс Юпитера, коричневые карлики могут синтезировать не водород, а его более тяжелый изотоп, дейтерий. Его давление и температура синтеза ниже, чем у водорода.

Планеты формируются по другому принципу: постепенного накапливания материала, оставшегося после того, как звезда завершила свое формирование.  То есть, нечто, образовавшееся в результате гравитационного коллапса, но обладающее слишком малой массой, чтобы вызвать термоядерный синтез, технически все равно может стать коричневым карликом.

И команда астрономов под руководством Кевина Лумана из Университета штата Пенсильвания попыталась найти самый маленький из таких объектов.

В ходе исследования ученые использовали телескоп «Джеймс Уэбб» для исследования центра молодого звездного скопления IC 348 в области звездообразования Персея на расстоянии около 1000 световых лет от нас. Им удалось найти три объекта, которые соответствовали всем критериям: с массой от трех до восьми Юпитеров и температурой от 1100 до 1800 Кельвинов (от 827 до 1527 градусов по Цельсию). И самый маленький из этих объектов стал рекордсменом: его масса составляет три-четыре массы Юпитера.

И его существование стало полной неожиданностью для ученых. И это не единственная загадка исследования. Спектрографический анализ выявил наличие в двух объектах неопознанного углеводорода. Признаки этого неизвестного химического соединения были обнаружены в атмосферах Сатурна и Титана в Солнечной системе, а также в межзвездном пространстве, но никогда раньше не наблюдались во внесолнечной атмосфере.

Ранее астрономы предположили, что самые старые континенты в нашей галактике могли появиться на пять миллиардов лет раньше, чем на Земле. И возможно, что в Млечном Пути может быть несколько миров, которые поддерживают жизнь, более сложную, чем наша.