«Джеймс Уэбб» обнаружил рекордно маленький коричневый карлик

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» помог ученым идентифицировать самый маленький из известных коричневых карликов. Эти объекты являются промежуточными между звездами и планетами. Они формируются как звезды – при коллапсе молекулярного облака под собственной гравитацией, но им не хватает массы, чтобы запустить процесс ядерного синтеза. У нижней границы масс коричневые карлики сопоставимы с планетами-гигантами. В новом исследовании астрономы пытались выяснить, какова минимальная масса объекта, который сформировался подобно звезде. Для поиска самых небольших коричневых карликов использовался телескоп «Джеймс Уэбб». С его помощью в ближнем инфракрасном диапазоне сканировалось звездное скопление IC 348, расположенное примерно в тысяче световых лет от нас в области звездообразования Персея. Это молодое скопление, которому всего около пяти миллионов лет. Поэтому коричневые карлики в нем должны быть относительно яркими в инфракрасном диапазоне, поскольку сохраняют тепло после своего недавнего формирования. В результате сканирования и тщательного изучения отдельных объектов было выделено три свободно плавающих коричневых карлика массой от трех до восьми масс Юпитера и температурой поверхности от 830 до 1500 градусов по Цельсию. Таким образом, самый маленький из них всего в три-четыре раза массивнее Юпитера. И это самый небольшой коричневый карлик из всех известных.

Теоретически сложно объяснить, как он мог образоваться. Небольшое газовое облако, которое должно было сколлапсировать в него, имеет для этого слишком слабую гравитацию. При этом параметры объекта исключают возможность формирования его из протопланетного диска, как образуются планеты-гиганты на орбитах звезд.

Кроме того, у двух из трех коричневых карликов обнаружена сигнатура углеводорода, которая ранее выявлялась только в атмосферах Сатурна и Титана космическим аппаратом «Кассини». Также ее находили в межзвездной среде.

Авторы исследования также отметили, что шанс спутать эти объекты с планетами-гигантами весьма невелик. За столь короткий период сформироваться из протопланетного диска и быть выброшенными из него они бы не смогли. Кроме того, в скоплении в основном маломассивные звезды, на орбитах которых такие планеты вряд ли могут сформироваться.