Іноді найдивніші зоряні знахідки знаходяться саме у нашому космічному сусідстві. Нещодавно астрономи зробили цікаве відкриття, поклавши новий набір телескопів своїми кроками: затемнюючу пару підзоряних коричневих карликів.
Знахідка - 2MASSW J1510478-281817, яку також називають 2M1510. Акронім "2MASS" у позначенні посилається на опитування по 2-мікронному всебічному небу. Пара розташована на відстані 119 світлових років (36,6 парсек) у сузір'ї Терезів, поблизу її кордону з Вовковим вовком.
Оглядові телескопи, які зробили цю знахідку, є частиною проекту SPECULOOS (Пошук житлових планет EClipsing ULtra-COOl Stars), батареї чотирьох телескопів Ритче-Кретьєна діаметром 1-метрового діаметра, розташованих в обсерваторії Паранал в Чилі. П'ятий телескоп-аналог на ім'я Артеміда, розташований на Канарських островах, є частиною опитування SPECULOOS North.
Дві коричневі карлики орбітують один одного кожні 21 дні, 2M1510Aa трохи більш масивний з двох у 40 маси Юпітера, порівняно зі своїм супутником 2M1510Ab, при меншій 39,3 маси Юпітера. Обидва є бурими карликами типу М і мають орбіту взаємного барицентру лише 0,063 АС (5,9 млн миль або 9,5 млн км).
Третій, стійкий до коричневого кольору карлик, позначений 2MASS J15104761-2818234 (2M1510B), також є частиною складної системи. Цей третій об'єкт орбітує на 250Астрономічних одиницях (АС) від первинної пари. Це понад шістдесят середньої відстані від Сонця до Плутона.
"Програма SPECULOOS шукає екзопланети, що перебувають через зорі з дуже низькою масою, та коричневих карликів, а пара коричневих карликів прямо поруч із небом здавалася гарною мішенню", - говорить Адам Бургассер із УК Сан-Дієго, автор дослідження. "Ми з подивом виявили, що це справді три коричневі карлики!"
Про знахідку повідомлялося в недавньому журналі Природа: Астрономія. Дослідники використовували чотири 8,2-метрові прилади, які утворюють дуже великий телескоп, розташований також у Параролі Серро, Чилі в пустелі Атакама, і ближній інфрачервоний спектрограф (NIRSPEC), розташований в обсерваторії Кек на саміті Мауна-Кеа на Гаваях знайти. Обидва обладнані для вимірювання швидкостей в інфрачервоному діапазоні, в якому досягають піку коричневі карлики. Спостережуване подія затемнення тривало близько 90 хвилин.
"Це (2M1510) частина цільового списку SPECULOOS, яка містить усіх гномів ультраохолодження, відстань яких менша за 40 парсексів, виміряних супутником Gaia і радіус яких менший 0,15 сонячних радіусів", - говорить Майкл Гіллон (Університет Льєж, Бельгія) . "За допомогою SPECULOOS ми повинні виявити кілька подібних систем у найближчі кілька років, включаючи нові потенційно заселені планети розміром із Землею, які добре підходять для детальної атмосферної характеристики з Джеймсом Веббом".
Коричневі карлики займають зону між повноцінними зірками в 80 разів більше маси Юпітера (7,7% маси Сонця) та 13 мас Юпітера. Пара 2M1510 - це коричневі карлики типу M, які займають простір прямо в центрі цього діапазону мас. Хоча коричневі карлики недостатньо масивні, щоб підтримувати повноцінний синтез через протоно-протоновий ланцюг, як червоні карликові зірки, вони все ще можуть повільно кип'ятити, використовуючи низькосортний синтез дейтерію на своїх ядрах. Середня температура поверхні для карлика M - 2600 Кельвінів (2300 градусів Цельсія).
Хоча коричневі карликові слабкі цілі, вони, ймовірно, є одним із найпоширеніших об'єктів у Всесвіті.
Це відкриття являє собою лише другу відому подібну затемнюючу коричневу карликову пару. Перша - це розв'язана пара 2MASS J05352184-0546085AB в OrionNebula, порівняно молода пара, яка становить приблизно один мільйон років.
Ще одна інтригуюча пара коричневих карликів була знайдена в 2003 році на орбіті головної зірки послідовності Epsilon Indi.
Дослідження SPECULOOS спеціалізуватиметься на орієнтації на екзопланети в зонах проживання прохолодних карликових зірок. Одна з таких карликових зірок, що перебуває на екзопланетах під назвою TRAPPIST-1, стала великою новиною у 2015 році, і такі "міні-сонячні системи" можуть бути поширеними в космосі.
"2M1510 спостерігався як частина програми введення в експлуатацію SPECULOOS", - каже Бургассер. «Зараз телескопи працюють і команда стежить за кількома зірками низької маси та коричневими карликами для пошуку транзитних екзопланет. Ми також відстежуємо (увімкнено) деякі системи екзопланет-кандидатів, виявлені місією TESS (Транзитний супутник обстеження екзопланет). Щоразу, коли ми можемо поглянути на Всесвіт по-новому, ми часто виявляємо щось захоплююче чи непередбачене ».
2M1510 також є членом Румунської зірки Аргуса. Цю скупчення порівняно молодих зірок у 45 мільйонів років було виявлено у 2018 році. Членство у зоряній асоціації чи рухомій групі зраджують зірки, які поділяють загальний правильний рух по небу. Гейдеси в сузір’ї Тельців - відома сусідська зоряна асоціація, як і велика рухома група Ursa, яка містить більшість зірок в астеризмі Великої Ковші.
Відкриття важливе, оскільки не тільки приналежність коричневої пари-карликів до складу Рухомої групи Аргуса обмежує вік пари, але їх фізична асоціація, а також той факт, що вони взаємно затемнюються уздовж нашої точки зору, дозволяє астрономи для подальшої характеристики цих двох за масою. Субзоркальні бурі карлики, такі як пара 2M1510, вважаються дуже схожими на масивні екзопланети.
Це інтригуюче відкриття дозволяє дослідникам не тільки характеризувати великі массексопланети, але й ставити моделі того, як бурі карлики еволюціонують та охолоджуються до тесту.
"Наші вимірювання говорять про те, що маса, радіус і вік дуже добре пояснюються моделями, основам яких є 30 років", - говорить Амарі Тріау, провідний автор дослідження з Бірмінгемського університету. «Це чудово. Це також говорить нам, що світність коричневих карликів трохи знижена порівняно з моделями. Тож ми тепер знаємо, що моделі дуже хороші, але нам ще потрібно зробити їх кращими ».
Було б цікаво побачити таку пару поруч: жодного аналога для бурого карлика в нашій Сонячній системі немає. Буде цікаво спостерігати, які ще відкриття вийдуть в результаті дослідження SPECULOOS найближчим часом.
-Кредит зображення: Роберто Моляр Канданоса та Серхіо Дітеріх, Інститут Карнегі для науки.
