Астрономы подсчитали, что в Млечном Пути содержится как минимум 100 миллиардов коричневых карликов – звездных объектов, не сумевших превратиться в полноценные звезды. Исследование ученых показывает, насколько сильно на самом деле распространен этот тип звезд в нашей галактике и какое активное участие они принимают в формировании новых звезд. Цифры показывают, что на 2-3 звезды других классов приходится как минимум 1 коричневый карлик.
Данный тип космических объектов явно выделяется на фоне остальных. Они слишком большие и горячие (в 15-80 раз массивнее нашего Юпитера), чтобы их можно было классифицировать как планеты, но при этом слишком меленькие, чтобы являться полноценными звездами – у них не хватает массы для поддержания стабильного синтеза водорода в ядре. Тем не менее коричневые карлики изначально формируются так же, как обычные звезды, поэтому их нередко называют неудавшимися звездами.
Еще в 2013 году астрономы начали подозревать, что коричневые карлики являются довольно частым явлением для нашей галактики, подсчитав приблизительное их количество в районе 70 миллиардов. Однако новые данные, представленные на конференции National Astronomy Meeting, проходившей на днях в английском Университете Халла, говорят о том, что подобных космических объектов в нашей галактике может присутствовать около 100 миллиардов. Если учесть, что весь Млечный Путь может содержать по примерным оценкам до 400 миллиардов звезд, то количество коричневых карликов одновременно впечатляет и разочаровывает.
Для уточнения результатов астрономы провели исследование более тысячи коричневых карликов, расположенных в радиусе не более 1500 световых лет. Так как звезды подобного класса весьма тусклые, наблюдение за ними на более дальних дистанциях представляется крайне сложным, если не сказать невозможным занятием. Большинство из известных нам коричневых карликов были обнаружены в областях формирования новых звезд, известных как скопления. Одним из таких скоплений является объект NGC 133, в котором содержится практически столько же коричневых карликов, сколько и обычных звезд.
Это показалось весьма странным для Алекса Шольца из Сент-Эндрюсского университета и его коллеги Коральки Мужич из Лиссабонского университета. Для более детального понимания частоты появления на свет коричневых карликов внутри звездных скоплений различной плотности исследователи решили поискать более удаленные карлики в более плотном звездном скоплении RCW38.
Для возможности рассмотреть далекое скопление, расположенное примерно в 5000 световых годах от нас, астрономы использовали камеру NACO с адаптивной оптикой, установленной на Очень большом телескопе Европейской южной обсерватории. Как и рамках предыдущих наблюдений, в этот раз ученые тоже обнаружили, что численность коричневых карликов этого скопления составляет практически половину от общего числа находящихся в нем звезд, что, в свою очередь, говорит о том, что частота рождения коричневых карликов совсем не зависит от самого состава звездных скоплений.
Цветное изображение ядра молодого, но массивного звездного скопления RCW 38, данные для которого были получены с помощью адаптивной оптической камеры NACO, установленной на Очень большом телескопе Европейской южной обсерватории
«Мы обнаружили большое число коричневых карликов в этих скоплениях. Выходит, что независимо от типа скопления, подобный класс звезд встречается довольно часто. А так как коричневые карлики формируются вместе с другими звездами в скоплениях, то можно сделать вывод, что их в нашей галактике действительно очень много», — комментирует Шольц.
Речь может идти о цифре в 100 миллиардов. Однако их может быть еще больше. Напомним, что коричневые карлики являются весьма тусклыми звездными объектами, поэтому еще более тусклые их представители могли просто не попасть в поле видимости астрономов.
На момент написания данной статьи результаты последних исследований Шольца ожидали критической проверки сторонними учеными, однако первые комментарии по поводу этих наблюдений порталу Gizmodo дал астроном Джон Омира из Колледжа Сэнт-Мигеля, не принимавший участия в работе, но считающий, что отраженные в ней цифры могут быть верны.
«Они приходят к числу 100 миллиардов, делая немало предположений для этого. Но на самом деле вывод о количестве коричневых карликов в звездном скоплении построен на так называемой начальной функции масс, описывающей распределение масс звезд в скоплении. Когда вам известная такая функция и вам известно, с какой частотой галактика формирует звезды, то вы можете высчитать и количество звезд определенного типа. Поэтому если опустить пару допущений, то цифра в 100 миллиардов действительно кажется реальной», — прокомментировал Омира.
А сравнив количество коричневых карликов в двух разных скоплениях – с плотным и менее плотным распределением звезд – исследователи показали, что среда, в которой появляются звезды, не всегда является ключевым фактором, регулирующим частоту появления подобного типа звездных объектов.
«Формирование коричневых карликов является универсальной и неотъемлемой частью звездообразования в целом», — говорит Омира.
Профессор Абель Мендес из Лаборатории по изучению обитаемости планет (Planetary Habitability Laboratory), еще один астроном, также не принимавший участия в обсуждаемом исследовании, говорит, что цифры в новой работе действительно могут иметь смысл, особенно если учитывать тот факт, что в нашей галактике существенно больше более компактных звездных объектов, нежели более крупных.
«Маленькие красные карлики, например, встречаются гораздо чаще всех остальных типов звезд. Поэтому я бы предположил, что новые цифры – это скорее даже нижний предел», — говорит Мендес.
Есть, конечно, и обратная сторона такой плодовитости коричневых карликов. Большое количество неудавшихся звезд означает и снижение потенциала обитаемости. Мендес говорит, что коричневые карлики недостаточно стабильны для поддержания среды, которую принято называть обитаемой зоной. К тому же далеко не всем астрономам нравится сам термин «неудавшиеся звезды».
«Лично я предпочитаю не называть коричневые карлики «неудавшимися звездами», так как, на мой взгляд, они просто не заслуживают звания звезд», — комментирует Жаклин Фахерти, астрофизик Американского музея естественной истории.
«Я бы назвала их скорее «планетами-переростками», или просто «сверхпланетами», так как с точки зрения показателей своих масс они все-таки ближе именно к этим астрономическим объектам, нежели к звездам», — говорит ученый.
