James Webb разкри кои са най-малките звезди

Запознайте се с най-новия шампион в лека категория: малко кафяво джудже, около 300 пъти по-малко от Слънцето.

„Един основен въпрос, който ще намерите във всеки учебник по астрономия, е: кои са най-малките звезди, съществуващи във Вселената? Именно на този въпрос се опитваме да отговорим“, каза водещият автор на ново проучване Кевин Луман от Пенсилванския държавен университет.

Миналия декември високата чувствителност на космическия телескоп James Webb (JWST) помогна на международен екип да идентифицира новия рекордьор: малко, свободно плаващо кафяво джудже с маса само 3 до 4 пъти по-голяма от тази на Юпитер и около 300 пъти по-малка от Слънцето.

Кафявите джуджета са обекти, които размиват границите между звезда и планета. Те се образуват точно като звезди, когато плътен облак от газ колапсира от силна гравитационна сила. Но те никога не достигат необходимата минимална температура или плътност, за да започнат термоядрен синтез и да запоочнат да светят. Така те спечелват прозвището си – „неуспешни звезди“. Джуджетата са по-малки от звездите с ниска маса (по-малко от 2 слънчеви маси), но могат да бъдат до 70 пъти по-големи от масата на Юпитер и да имат планетоподобна атмосфера.

На лов

Изследователският екип се насочи към звездния куп IC 348 заради относително младата му възраст – по-малко от 5 милиона години, и богатата му популация от около 500 членове. Това е регион на звездообразуване, разположен на около 1000 светлинни години в съзвездието Персей. Всички новообразувани кафяви джуджета там все още светят в инфрачервена светлина заради остатъчната топлина от тяхното формиране.

В този регион близката инфрачервена камера на James Webb засне три кафяви джуджета, вариращи от 3 до 8 пъти масата на Юпитер и от 830 до 1500 градуса по Целзий. Екипът успя да определи масата на най-малкото кафяво джудже чрез компютърни модели. Но как малко кафяво джудже може да се е образувало от малък облак газ в среда с по-слаба гравитация, остава истинска загадка. След като това бъде разбрано, астрономите ще изследват по-добре процеса на звездообразуване.

И това не е всичко

Тъй като кафявите джуджета преплитат дефинициите за звезди и за планети, екипът на Луман също успя да разшири сегашното ни разбиране за екзопланетите.

От цялото направено проучване химическите белези на две кафяви джуджета се откроиха с това, че имат молекула, съдържаща водородни и въглеродни атоми – наречена въглеводород. Въглеводородите присъстват в атмосферата на Сатурн и неговия спътник Титан и в междузвездната среда, но „това е първият път, когато откриваме тази молекула в атмосферата на обект извън нашата Слънчева система“, каза Катарина Алвес де Оливейра от Европейска космическа агенция (ESA) и главен изследовател на програмата за наблюдение.

Настоящите модели не подкрепят съществуването на такива кафяви джуджета, което кара астрономите да гадаят дали тези обекти наистина са кафяви джуджета или са „изхвърлени“ екзопланети-измамници. Но въпреки съмненията съществуването на такива планети е доста необичайно и малко вероятно предвид възрастта на звездния куп.

Допълнителни по-обширни проучвания трябва да помогнат за напредъка в търсенето на най-малкото кафяво джудже, както и за разбирането на процеса на формиране на звезди и планети.