Неподалёку от Солнечной системы открыт ещё один коричневый карлик

Неподалёку от Солнечной системы открыт ещё один коричневый карлик

Новый объект отстоит от Земли на 7,2 световых года, что делает его четвёртой по близости системой-соседкой. Ну а третья по удалённости система, открытая Кевином Луманом (Kevin Luhman) из Университета штата Пенсильвания (США) всего год назад, располагается на 0,6 светового года ближе.
Размещение ближайших к Солнцу систем. Звезда Барнарда и Альфы Центавра были открыты в Первую мировую. И лишь через столетие удалось обнаружить Луман 16 (справа вверху как WISE 1049-5319) и WISE J085510.83-071442.5 (слева) — третью и четвёртую по удалённости от нас системы-соседки. (Здесь и ниже иллюстрации NASA, JPL.)

Коричневые карлики, к которым, предположительно, относится вновь обнаруженное тело, обычно просто так не даются: объекты такого рода недостаточно массивны, чтобы поддерживать в своих недрах устойчивые термоядерные реакции, поэтому излучение от них оставляет желать лучшего, и чем меньше масса тела, тем оно слабее. На сей раз открытию помог инфракрасный космический телескоп WISE, в данных которого объект WISE J085510.83-071442.5 выглядел чрезвычайно быстро перемещающимся: на снимках разных лет он находился в ощутимо разных местах. Такая ситуация может сложиться лишь для тела, близкого к земному наблюдателю, и именно это «скоростное» перемещение по небу и привлекло г-на Лумана: уж больно оно напоминало поведение ранее открытой им системы Луман 16.

Новый кандидат в коричневые карлики не столь массивен и горяч, как Луман 16 А и Луман 16 В. Температура WISE J085510.83-071442.5, судя по его ИК-излучению, рекордно низка для известных объектов такого рода: согласно построенным моделям, эффективная температура его поверхности находится между 225 и 260 К (от -48 до -13 °C), и это первый подобный случай, известный астрономам. Самый холодный коричневый карлик, регистрировавшийся до сих пор, имел 300 К (то есть комнатную температуру).

По сути, кроме температуры, относящей тело к спектральному классу Y, сейчас мало что известно, поскольку определить массу объекта очень сложно. Обычно для экзопланет это делается на основе их взаимодействия с родительской звездой или (при транзите по её диску) вычисляется по известному радиусу планеты. Так как коричневый карлик родительского светила не имеет, то и узнать его массу такими средствами, мягко говоря, затруднительно. Однако г-н Луман «взвесил» тело косвенным методом: предположив, что возраст карлика находится в диапазоне 1–10 млрд лет, как у большинства звёзд, окружающих Солнце, он рассчитал массу на основе скорости его остывания до наблюдаемых 225–360 К. Получилось, что WISE J085510.83-071442.5 весит от трёх до десяти Юпитеров. Но как же быть с тем, что верхней границей для планет-гигантов часто считают 13 юпитерианских масс?

Может показаться, что из-за низкой массы WISE J085510.83-071442.5 следует классифицировать скорее как большую планету-бродягу, не привязанную к какой-либо звезде, нежели как коричневого карлика. Почему же Кевин Луман предпочёл второй вариант? Ученый, как и несколько его коллег, полагает, что формирование подобных одиночных тел протекает отлично от процесса образования «настоящих» планет: они считаются возникшими из первичного коллапса газопылевого облака (как обычные звёзды), а не из вторичного коллапса протопланетного диска вокруг родительской звезды (планетный сценарий). Ранее Дэвид Родригез (David Rodriguez) из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США) уже указывал на то, что разделительная линия между планетами и субзвёздными телами должна идти по линии механизма формирования, а не формальных показателей вроде массы.

Да и сам Кевин в препринте, повествующем об открытии WISE J085510.83-071442.5, сообщает, что новооткрытое тело — это скорее коричневый карлик, нежели планета, поскольку из предыдущих расчётов следует, что карлики планетарных масс вполне могут образовываться самостоятельно, и вероятность такого события весьма велика. А вот вероятность изгнания массивной планеты из звёздных системы пока неизвестна, и поэтому, выбирая между высоким и неизвестным шансами, он, разумеется, отдаёт предпочтение первому варианту.

«Как же это здорово — обнаружить столь близкого соседа Солнечной системы! — делится впечатлениями Кевин Луман. — Учитывая его чрезвычайно необычную температуру, он может многое рассказать нам об атмосфере планет со сходным показателем».

Объект WISE J085510.83-071442.5, который вскоре получит нормальное название а-ля «Луман номер такой-то», уже регистрировался телескопами. Но чтобы понять, что это близкая к нам система, понадобилось сопоставить снимки «его» сектора неба за различные годы.

Ну а кроме несомненного триумфа, открытие указывает на некоторые слабые места в наших астрономических знаниях: считающиеся досконально исследованными ближайшие звёздные окрестности Солнца всё ещё прячут неизвестные системы, причём всего в нескольких световых годах от нас. В то же время отсутствие в данных WISE более близких быстродвижущихся объектов планетарной массы, излучающих в ИК-диапазоне, уменьшает вероятность существования так называемой планеты Х, то есть крупного тела, скрывающегося за орбитой Плутона, но принадлежащего нашей планетарной системе.

Препринт рассмотренной работы можно полистать здесь.

Подготовлено по материалам Лаборатории реактивного движения НАСА и arXiv.org.