Астрономы раскрывают тайну знаменитого коричневого карлика Gliese 229

В 1995 году астрономы сделали удивительное открытие в районе звезды Gliese 229, расположенной примерно в девятнадцати световых годах от Земли. Впервые они наблюдали темный и загадочный объект — коричневый карлик. Это наблюдение ознаменовало собой большой прорыв в астрономии, но также оставило ученых в недоумении почти на тридцать лет. Почему этот объект, который был массивнее Юпитера, был таким тусклым, хотя должен был быть намного ярче? Сегодня, благодаря технологическому прогрессу, международная команда астрономов наконец-то разгадала эту тайну.

Что такое коричневые карлики?

Коричневые карлики, часто называемые «неудачными звездами», — это небесные объекты, находящиеся на полпути между звездами и планетами-гигантами, такими как Юпитер. Они массивнее планет, но недостаточно массивны, чтобы стать настоящими звездами. Точнее, чтобы звезда сформировалась, ее масса должна быть достаточно большой, чтобы внутренние температуры и давление запустили реакции ядерного синтеза, которые превращают водород в гелий и выделяют огромное количество света и тепла. Коричневые карлики, с другой стороны, не обладают такой критической массой.

В результате они не производят свет за счет ядерного синтеза, как это делает Солнце. Они все еще могут испускать слабое свечение, в основном в виде инфракрасного излучения, за счет остаточного тепла, выделяемого при их образовании, но они гораздо холоднее и темнее звезд. Из-за такой низкой светимости их очень трудно наблюдать с помощью традиционных телескопов, которые в основном фиксируют видимый свет.

Тайна коричневого карлика Gliese 229 B

Первые объекты этого типа были обнаружены в 1990-х годах, хотя теоретики предсказали их появление еще за тридцать лет до этого. Одним из таких коричневых карликов был Gliese 229 B, но эта несостоявшаяся звезда вскоре озадачила исследователей. Причина заключалась в том, что светимость Gliese 229 B не соответствовала ее предполагаемой массе. При массе, примерно в 70 раз превышающей массу Юпитера, она должна была быть гораздо ярче, чем наблюдали телескопы.

Это интригующее явление озадачивало ученых на протяжении десятилетий, так как ни одно объяснение не подходило. За эти годы были проведены сотни наблюдений, но загадка не исчезала.

Пара коричневых карликов на орбите

Только в 2023 году международная группа исследователей под руководством Джерри В. Сюаня из Калифорнийского технологического института (Калифорнийский технологический институт) разгадала эту тайну. Используя новейшие технологии, они обнаружили, что Gliese 229 B - это не один коричневый карлик, а два.

Эти два коричневых карлика, получившие названия Gliese 229 Ba и Gliese 229 Bb, оставались незамеченными в течение почти трех десятилетий, поскольку находятся очень близко друг к другу. На самом деле расстояние между ними всего в шестнадцать раз больше, чем между Землей и Луной (орбитальный период всего двенадцать дней). Из-за такой близости они казались нашим глазам единым объектом даже в самые лучшие телескопы того времени.

Чтобы разгадать эту загадку, ученые использовали интерферометр GRAVITY на Очень большом телескопе (VLT) в Чили. Этот прибор способен различать невероятно мелкие детали в космосе. Благодаря ему астрономы смогли пространственно разделить два коричневых карлика. Затем они использовали другой инструмент, CRIRES+, чтобы проанализировать свет, исходящий от двух объектов, и подтвердить, что они действительно имеют дело с двумя разными коричневыми карликами.

Массы этих двух объектов примерно в 38 и 34 раза превышают массу Юпитера, что согласуется с наблюдаемой низкой светимостью. Это открытие наконец-то объясняет, почему Gliese 229 B казалась слишком темной для своей массы. В действительности астрономы наблюдали комбинированный свет двух небольших объектов, а не одного массивного объекта.

Важность этого открытия

Открытие этой пары коричневых карликов — значительное достижение в нашем понимании этих загадочных объектов, которые находятся между звездами и планетами-гигантами. Оно не только решает загадку десятилетней давности, но и поднимает новые вопросы о формировании бинарных коричневых карликов. Как образуются эти пары? Возможно ли, что во Вселенной существуют и другие, пока еще не обнаруженные, подобные системы?

Некоторые теории предполагают, что эти пары могут образовываться из дисков газа и пыли вокруг звезд, подобных тем, что формируют планеты. Возможно даже, что существуют бинарные экзопланеты, образованные по схожим механизмам. Пока эти идеи остаются гипотетическими, но астрономы надеются, что другие открытия вскоре обогатят наше понимание.