азработана новая гибридная концепция образования коричневых карликов

Разработана новая гибридная концепция образования коричневых карликов

 Александр Березин 

Астрофизики из Университета Западного Онтарио (Канада) и Венского университета (Австрия) провели моделирование развития ранних стадий формирования планетарных систем и, похоже, выяснили механизм образования столь многочисленных коричневых карликов, который вполне удовлетворял бы накопленным астрономическим наблюдениям.

Исследование также полагает необходимым частичный пересмотр гипотезы о том, что раннее звёздное население состояло лишь из массивных звёзд.

Таких коричневых карликов в нашей Галактике больше, чем вообще всех звёзд. Согласно новому исследованию, та же картина должна наблюдаться и в галактиках ранней Вселенной, в первом поколении звёздной популяции. (Иллюстрация НАСА.)

Согласно расчётам Шантану Басу и Эдуарда Воробьёва, даже на самых ранних этапах формирования планетных систем значительные «комья» протопланетного газа массой от 0,08 до 0,35 солнечных благодаря гравитационному взаимодействию с формирующимся центром звёздной системы (будущей звездой) выбрасываются за пределы протопланетного облака со скоростями 0,8 ± 0,35 км/с, что для целого ряда не слишком массивных протозвездных систем превышает скорость убегания (местную «третью космическую»). Уже затем, на некотором удалении от будущей звезды такие «комья» слипаются и образуют протозвёзды (протокоричневые карлики). Более того, согласно моделированию, выбрасывание таких «комьев» и соответствующее им формирование двойных изолированных малых звёзд и коричневых карликов должно представлять собой чрезвычайно частое событие, серьёзно влияющее на начальную функцию масс (НФМ). Последняя является эмпирической функцией, описывающей распределение масс звёзд в единице объёма космического пространства. С точки зрения их начальной массы (массы, с которой они сформировались) частое образование коричневых карликов должно вести к отклонениям от НФМ.

Напомним: ранее существовали две теории их образования. В одной предполагалось, что основной механизм происхождения коричневых карликов схож с планетарным. Коричневый карлик считался формирующимся в протопланетном диске (на окраине), по типу нашего Сатурна. Астрономы полагали, что затем под гравитационным воздействием их родительской звезды коричневые карлики выбрасываются в окружающее пространство и образуют большую популяцию самостоятельных объектов. Вторая теория постулировала, что коричневые карлики появляются вследствие гравитационного коллапса межзвёздного газа — механизма, скорее сходного с тем, как формируются звезды. Обе гипотезы имели ряд проблем: так, ни одна не могла чётко объяснить, почему астрономы находили коричневые карлики и около звёзд (молодых), и вдали от них.

Теперь, в свете новой, гибридной теории их формирования, становятся понятными факты частого обнаружения коричневых карликов поблизости от молодых звёзд, ранее вызывавшие недоумение. Ведь если протокарликовые «комья» выбрасываются до окончания формирования, то их масса и скорость значительно ниже — а значит, не исключено и присутствие образовавшихся на их основе коричневых карликов около молодых звёзд.

С другой стороны, становится весьма вероятным массовое влияние фактора коричневых карликов и на раннюю звёздную популяцию, где их массовое образование должно было несколько уменьшить среднюю массу звёзд, сформировавшихся в самом начале развития Вселенной. Кроме того, не исключено образование по сходным механизмам и части красных карликов, широкое присутствие которых в ранних галактиках (согласно господствующим теориям, им там не место) недавно столь смутило исследователей.

Отчёт о рассмотренном исследовании представлен в недавнем выпуске Astrophysical Journal.

Подготовлено по материалам Университета Западного Онтарио.