Маленькие коричневые одиночки
Ничего половинчатого и ничего целого - астрономы уже много лет аналогичным образом оценивают коричневые карлики. Они намного тяжелее планет, но все же слишком легкие, чтобы превратить водород в гелий как звезду и таким образом генерировать свет. Новые наблюдения с помощью космического телескопа «Хаббл» теперь показали, что небесные тела чаще всего встречаются в космосе поодиночке, не связанные в планетарные системы, а легких больше, чем тяжелых. Слишком легкие, чтобы сжигать водород и, таким образом, быть «настоящими» звездами, но в 15-80 раз тяжелее Юпитера, тяжеловеса в Солнечной системе - всего несколько лет назад коричневые карлики считались чрезвычайно экзотическими объектами. Они излучают так мало света, что их нелегко найти. В результате астрономы до сих пор мало знают о том, сколько их и как они образуются. «Поскольку коричневые карлики перекрывают пропасть между звездами и планетами, их свойства позволяют по-новому и уникально понять, как формируются звезды и планеты», - объясняет Джоан Наджита из Национальной оптической астрономической обсерватории в Тусоне, штат Аризона..
Подсчет с помощью космического телескопа Хаббл показывает, что, как и у звезд, маломассивных коричневых карликов больше, чем массивных. «Это говорит о том, что коричневые карлики формируются подобно звездам», - объясняет Наджита.
Астрономы использовали инфракрасные изображения для определения яркости и температуры звезд в звездном скоплении IC 348 в созвездии Персея. Поскольку это молодое звездное скопление, коричневые карлики в нем относительно яркие, что облегчает их обнаружение. Решающим шагом в анализе было выделение коричневых карликов из мешающего света звезд. Для этого Наджита и ее команда разработали новый метод: с помощью камеры NICMOS, устройства на космическом телескопе, они измерили силу полосы поглощения воды в инфракрасном диапазоне. Это позволило очень точно определить температуру каждой звезды.
«Точное измерение температуры решило сразу несколько проблем», - радостно говорит астроном. «Мы не только смогли отличить коричневые карлики от фоновых звезд, но также смогли определить их массу без предположения о возрасте. Это значительно улучшило наши оценки массы».
Изображения Хаббла также показывают, что поведение одиночных коричневых карликов сильно отличается от поведения недавно открытых планет, вращающихся вокруг ближайших звезд. «Это говорит о том, что планеты формируются совсем не так, как Солнце и другие звезды», - категоризирует результат Наджита.
Однако снимки Хаббла также показывают, что таинственная темная материя не может состоять из коричневых карликов - самое большее, небольшая часть. Эти небесные тела слишком редки для этого, даже если они встречаются чаще, чем предполагалось ранее. Наджита и ее коллеги считают, что доля коричневых карликов в массе гало Млечного Пути составляет не более 0,1 процента.
Всего несколько лет назад большинство астрономов считали коричневые карлики экзотической редкостью в космосе. Потому что при их малой массе нормальный процесс звездообразования больше не происходит. Но «природа не делает различий между звездами, излучающими свет в результате ядерного синтеза, и маломассивными объектами, которые этого делать не могут», - говорит ученый. «Скорее, Вселенная производит коричневые карлики всех масс - от самых тяжелых до самых легких».