№ 2(11)

Май – июнь

Russian Traveler №2(11) 2024

В Млечном пути обнаружен очень странный объект

Фото: Mark Garlick

Коричневый карлик в представлении художника

Объект, вращающийся вокруг звезды на расстоянии 1400 световых лет от нас, противоречит нашим представлениям о том, что возможно во Вселенной.

Ученые обнаружили нестандартный коричневый карлик – объект, который занимает промежуточное положение между планетой и звездой. Он находится на такой близкой орбите со своей родительской звездой, что его температура превышает 8000 Кельвинов – или 7 727 градусов по Цельсию. Этой температуры достаточно, чтобы расщепить молекулы в атмосфере на составные атомы!

А ещё это намного выше, чем температура поверхности Солнца, которая составляет 5 499 °C. Фактически, этот коричневый карлик является температурным рекордсменом – самым горячим объектом такого рода, который когда-либо находили.

Несмотря на то, что коричневые карлики, как правило, горячее обычных планет, они холоднее, чем любые красные карлики, и не должны достигать таких звездных температур на своих собственных внутренних термоядерных двигателях.

По словам ученых, это новое открытие может помочь нам понять, что происходит с юпитероподобными газовыми гигантами, вращающимися вокруг чрезвычайно горячих массивных звезд, наблюдение за которыми может быть затруднено из-за разных свойств звезд, таких как их активность и скорость вращения.

Планеты, вращающиеся очень близко вокруг своих звезд, излучают огромное количество ультрафиолетового света. Это может привести к тому, что их атмосфера испарится. Этот процесс известен как термическая диссоциация. Однако мы мало что знаем о такой экстремальной среде. В такой непосредственной близости от очень яркой звезды сигналы от вращающейся вокруг экзопланеты может быть трудно отличить от звездной активности.

Коричневые карлики – это не совсем планеты, но и не звезды. Планетоподобный объект, масса которого примерно в 13 раз превышает массу Юпитера, может иметь достаточное давление и тепло в своем ядре, чтобы зажечь синтез дейтерия. Температура и давление, необходимые для синтеза этого тяжелого изотопа водорода, намного ниже, чем температура и давление, необходимые для синтеза обычного водорода, горящего в ядрах звезд.

Белые карлики, с другой стороны, являются последней стадией жизни таких звезд, как Солнце. Когда в ядре звезды заканчивается водород, ядро, больше не поддерживаемое внешним давлением синтеза, коллапсирует в сверхплотный объект размером с Землю.

Белые карлики светятся остаточным теплом, но процесс гибели идет очень энергично – они очень горячие, а их температура сравнима с температурой голубых сверхгигантов. Это подводит нас кзвезде WD0032-317 – очень горячему белому карлику с малой массой, рядом с которым и обнаружили необычного спутника. Его масса составляет около 40 процентов массы Солнца, а температура приближается к 37 000 Кельвинов.

В начале 2000-х данные, полученные с помощью прибора Ultra-Violet-Visual Echelle Spectrograph (UVES) на Очень Большом Телескопе Европейской южной обсерватории, показали, что WD0032-317 перемещается с невидимым орбитальным компаньоном. Последние наблюдения в ближнем инфракрасном диапазоне позволили предположить, что этим компаньоном был коричневый карлик.

Ученые использовали UVES для получения новых наблюдений за звездой и обнаружили, что компаньон – это коричневый карлик с массой от 75 до 88 юпитеров, который делает полный оборот вокруг своей звезды всего за 2,3 часа. Когда дневная сторона коричневого карлика обращена к нам, астрономы могут обнаружить водород, который он испускает, когда звезда его испаряет. Команда подсчитала экстремальные температуры, и цифры впечатляют.

В зависимости от используемой модели ядра белого карлика температура нагретой дневной стороны компаньона колеблется от ≈7250 до 9800 градусов по Кельвину, а температура на ночной стороне составляет ≈1300-3000 градусов по Кельвину.

Ни одна из известных планет или коричневых карликов не достигает такой температуры, что делает WD0032-317B не только чрезвычайно удивительным объектов, но и отличным кандидатом для изучения того, как чрезвычайно горячие звезды могут «испарять» своих спутников с меньшей массой.