Астрономія
Астрономія

Пару коричневих карликів помітили на рекордній відстані один від одного

Американські астрономи відшукали пару коричневих карликів на рекордній відстані один від одного — їх розділило на 129 астрономічних одиниць, що робить CWISE J0146-0508AB найрозділенішою з відомих парою. Знайшли об'єкт в архівних даних проєкту громадської науки Backyard Worlds: Planet 9, а відстань між компонентами уточнили за допомогою обсерваторії Кека. На думку дослідників, причиною такого віддалення один від одного стала низька щільність області зореутворення, де могли народитися об'єкти. Стаття доступна у The Astrophysical Journal Letters.

Зображення CWISE J0146-0508AB в інфрачервоному (вгорі) та оптичному діапазонах. Emma Softich et al. / The Astrophysical Journal Letters, 2022

Зображення CWISE J0146-0508AB в інфрачервоному (вгорі) та оптичному діапазонах. Emma Softich et al. / The Astrophysical Journal Letters, 2022

Наскільки можуть віддалитися зоряні пари?

Зорі рідко народжуються поодинці, тому майже половина зірок тільки нашої галактики входять у подвійні, потрійні та більше системи. Наприклад, кількість кратних систем з масивних зірок спектрального типу А оцінюють у 69 відсотків, а для менших червоних карликів М-типу це від 25 до 30 відсотків. Втім, у цей же час, так звані зорі, які не вдалися, коричневі карлики, попарно зустрічаються набагато більш рідко. І у тому числі це пов'язано з тим, що пару дуже складно виявити через невелику відстань між її компонентами.

Коричневих карликів називають субзірковими об'єктами або об'єктами проміжної між планетами-гігантами та маломасивними зорями маси — між 13 та 80 масами Юпітера. Тобто вони більші за планети-гіганти, але менш масивні, ніж зорі. Перші подвійні системи коричневих карликів, маса обох яких нижче необхідної для реакцій горіння водню (близько 0,07 сонячної маси), стали відомими завдяки зображенням з високою роздільною здатністю. Однак як і звичайні зоряні системи, пов'язані між собою коричневі карлики допоможуть уточнити наші теорії зореутворення.

За оцінками, приблизно 10-20 відсотків таких об'єктів здатні утворити пару, однак серед відомих нам 50, лише чотири розділилися на відстань більш ніж 20 астрономічних одиниць. Решта мають відстань між собою не більшу за чотири астрономічні одиниці. Рекорд досі тримала система SDSS J1416+1348AB з прогнозованою розділеністю своїх компонентів на відстань у 89 астрономічних одиниць. У цій статті дослідники з університетів США повідомили про відкриття нового парного об'єкта CWISE J0146-0508AB, який виявився новим рекордсменом з відстані між парою коричневих карликів.

Яку пару сформували коричневі карлики?

CWISE J0146-0508AB відкрили за допомогою проєкту Backyard Worlds: Planet 9, де пошуками коричневих карликів займалися професійні і громадські астрономи по всьому світу. Вони використовували огляди неба DES і Pan-STARRS, а автори цієї роботи своєю чергою відібрали з їхніх даних про три тисячі кандидатів у коричневі карлики десятку кандидатів у пари на основі їхньої наближеності. Зупинившись на двох, яким присвоїли назву CWISE J0146-0508AB, астрономи провели повторні спектроскопічні спостереження у ближньому інфрачервоному діапазоні за допомогою інструмента NIRES обсерваторії Кека.

Пара знаходиться на відстані 130,4 світлового року від Землі і астрономи визначили її як немолоду — вік CWISE J0146-0508AB оцінили у 0,5–10 мільярдів років. Визначивши спектральні класи компонентів, астрономи оцінили і їхню ефективну температуру: CWISE J0146-0508A у 1720 кельвінів, а CWISE J0146-0508B — 1340 кельвінів. Так вдалося вирахувати і масу, у першого її визначили як 72-74 маси Юпітера та 62-66 маси Юпітера для другого. Враховуючи відстань до них, відстань між ними можна оцінити як 129 астрономічних одиниць, що є найбільшим значенням серед відомих пар коричневих карликів та втричі більше, ніж відстань між Плутоном та Сонцем.

Що розділило пару?

З огляду на дослідження, настільки просторово розділені і при цьому немолоді пари коричневих карликів є доволі рідкісним явищем. Були спроби емпірично і теоретично оцінити максимальну відстань, на яку їх може віднести один від одного. Дослідники вважають, що для пояснення великих відстаней зіткненнями із масивними зорями, ми спостерігаємо замало подібних об'єктів. Імовірно, CWISE J0146-0508AB народилися в одній газопиловій хмарі у області зореутворення низької щільності, що дало їм можливість утворити пару, а і зробити це на великій відстані один від одного та зберегти зв'язок на довгий час.

За словами вчених, ця робота вказує на цінність повторного вивчення вже відомих коричневих карликів або кандидатів на цей статус, адже цілком імовірно, що і серед них можуть знайтися подвійні системи. Ми також розповідали про знайдених телескопом TESS цілих п'ять коричневих карликів, які опинилися на межі зоряної маси, та перейшовши за неї, могли б запустити горіння водню і стати повноцінними зірками. Також минулого року астрономам вперше вдалося зафіксувати коричневого карлика за допомогою прямого зображення. Детальніше про «прикордонний» статус коричневих карликів nauka.ua розповідала у картках «Як довго живуть зірки?»


Фото в анонсі: Emma Softich et al. / The Astrophysical Journal Letters, 2022