Кредит зображення: UofM
Дослідники з Мічиганського університету зібрали докази того, що зірки коричневих карликів мають дуже схоже життя з ранніми етапами, через які пройшло наше власне Сонце, коли воно сформувалося вперше. Вони виявили, що більшість коричневих карликів мали диски у віці мільйона років, що дуже схоже на молодих зірок того ж віку. Інші спостереження показали, що вони накопичують матеріал з диска так само, як і зірки.
У космічних колах коричневі карлики є чимось флопом. Занадто великі, щоб вважатись справжніми планетами, але ще недостатньо масивними, щоб бути зірками, ці вільно плаваючі небесні тіла насправді іноді називають зірваними зірками. Але чи вони насправді формуються так, як роблять зірки - від руйнуються хмарних хмар - чи їхнє походження зовсім інше? Серія публікацій астронома Мічиганського університету Рея Джаявардхана та його співробітників, включаючи доповідь у випуску Science за 16 січня, пропонує свідчення того, що коричневі карлики та зірки, схожі на Сонце, народжуються приблизно однаково. "У них, принаймні, дуже схожі немовлята, що може означати, що вони також мають дуже схоже походження", - сказав Джаявардхана, доцент кафедри астрономії.
Зірки утворюються в холодних хмарах газу і пилу в міжзоряному просторі. Щільні скупчення в цих хмарах стискаються під власною силою, обертаючись в процесі і збираючи матеріал з навколишнього середовища в диск. Зрештою, якщо зростаючий протостар накопичує достатню масу, його ядро стає гарячим і щільним, щоб відбувся ядерний синтез, і нова зірка починає світитися. Деякі вчені припускають, що коричневі карлики формуються однаково, але просто не накопичують достатню масу, щоб запалити синтез водню, і підрахунки показують, що принаймні теоретично можливо, щоб об'єкти з масою таких низьких, як бурі карлики, народилися таким чином.
Але інші вчені запропонували, щоб коричневі карлики - це каламути, вигнані з зоряних підстилок. У цьому сценарії коричневі карлики народжуються в кількох зіркових системах і змагаються зі своїми побратимами за матерію з натальної хмари. У таких системах найповільніше зростаючий об’єкт може бути викинутий до того, як він набере достатньо матеріалу, щоб стати зіркою, підказують комп'ютерні симуляції.
Один із способів розрізнити дві можливості - це вивчення дисків пилу та газу навколо молодих бурих карликів. Якщо коричневі карлики утворюються як зірки, вони повинні мати великі довгоживучі накопичувальні диски, подібні до тих, що виявляються навколо молодих зірок. Але якщо їх витягнули з декількох зіркових систем, їх диски повинні бути поголені гравітаційними взаємодіями, які призводять до викидання.
Jayawardhana та його колеги шукали запилені диски навколо молодих коричневих карликів, спостерігаючи за їх випромінюванням інфрачервоного випромінювання за допомогою 8-метрового дуже великого телескопа (VLT) Європейської південної обсерваторії в Чилі та 10-метрового телескопа Keck I на Гаваях. Оскільки частинки пилу на диску поглинають світло і повторно випромінюють енергію на інфрачервоній довжині хвилі, коричневий карлик із диском випромінює більше інфрачервоного світла, ніж один без диска.
"Ми виявили, що більшість коричневих карликів оточені пиловими дисками у віці мільйона років або близько того", - сказав Джаявардхана. "Це схоже на молодих зірок того ж віку". Хоча не вдається безпосередньо визначити розміри дисків, їх наявність біля коричневих карликів у віці від 10 мільйонів років говорить про те, що їх не збирають у ранньому житті.
Інші спектроскопічні спостереження, використовуючи двомісний 6,5-метровий телескоп Magellan в Чилі (в якому Мічіганський університет є установою-партнером) та телескоп Keck I, показали, що коричневі карлики також накопичують матеріал із навколишніх дисків так само, як це роблять зірки? Хоча повільнішими темпами. "Ми виявляємо сигнальні сигнали, що газ надходить з внутрішнього краю диска на коричневий карлик зі швидкістю понад сто кілометрів в секунду", - сказав Джаявардхана. В одному з інтригуючих випадків астрономи також знайшли докази матеріалу, вибитого з полюсів бурого гнома. Такі струмені бачили у молодих зірок того ж віку, але поки не у коричневих карликів. "Якщо це підтвердиться, наявність струменів ще більше посилить справу на надзвичайно подібні дитячі дні для бурих карликів і сонцеподібних зірок", - сказав Джаявардхана, до співробітників якої входить Субханджой Моханті (Гарвард-Смітсоніанський центр астрофізики), Гібор Басрі (Університет Каліфорнії , Берклі), Девід Баррадо і Наваскус (Лабораторія космічної астрофізики та фундаментальної фізики в Мадриді, Іспанія), Девід Арділа (Університет Джона Хопкінса), Беате Стелцер (Астрономічна обсерваторія Палермо в Італії) та Карл Гайш-молодший та Діана Полсон (обидва в Мічиганському університеті).
"Я б не сказав, що історія підписана, скріплена печаткою і передається", - сказала Джаявардхана, - але перевага доказів дуже сильно схиляється в напрямку, щоб ці речі формували так само, як зірки ". А поки що не знайдені докази призводять до ще більших перспектив. "Тепер, коли ми знаємо, що багато молодих коричневих карликів оточені дисками", - сказав він, - я не можу не замислюватися, чи можуть на цих дисках утворюватися комети і астероїди, якщо не маленькі планети? "
Це дослідження було підтримане насамперед грантом Національного наукового фонду.
Оригінальне джерело: Університет штату Мічиган
