Космос: реальность сложнее наших ожиданий
Вселенная постоянно преподносит сюрпризы, заставляя ученых пересматривать устоявшиеся представления. Очередное открытие, связанное с коричневыми карликами, вновь демонстрирует, что для понимания истинной картины космоса необходимо учитывать множество факторов, даже если при этом не нарушаются фундаментальные законы физики. Традиционная классификация небесных тел — на планеты, звезды, астероиды — оказывается слишком упрощенной. С открытием множества экзопланет в наш лексикон прочно вошел термин «коричневый карлик», обозначающий объекты, занимающие промежуточное положение. Новые данные позволяют предположить, что эти загадочные тела гораздо более разнообразны и, возможно, многочисленны, чем считалось ранее.
Сущность коричневого карлика: ни звезда, ни планета
Ключевое отличие звезды от планеты заключается в массе. Звезда — это объект, в недрах которого на протяжении значительной части жизни идут термоядерные реакции синтеза. Планета же обладает массой, недостаточной для запуска таких процессов. Среди планет выделяют каменистые, подобные Земле, и газовые гиганты, самым известным примером которых является Юпитер. Его масса стала условной единицей измерения для более крупных объектов. Считается, что если масса небесного тела превышает 13 масс Юпитера, то это уже не планета, а коричневый карлик. Эти объекты настолько массивны, что в начале своего существования в них ненадолго «вспыхивают» ядерные реакции, но затем они затухают, и карлик начинает медленно остывать. Верхний предел массы для коричневого карлика — около 80 масс Юпитера (или 8% массы Солнца). Объекты тяжелее уже становятся полноценными, хотя и очень тусклыми, звездами. Таким образом, коричневые карлики — это своего рода «неудавшиеся звезды», которые не смогли поддерживать стабильные термоядерные реакции. Они могут существовать как в одиночестве в межзвездном пространстве, так и в системах, вращаясь вокруг других звезд. Одна из важных задач астрономии — оценить их реальное количество в Галактике.
Итак, коричневые карлики занимают уникальную нишу — они не являются ни планетами, ни звездами в полном смысле этих слов. Это промежуточный, «гибридный» класс объектов, изучение которого помогает лучше понять процессы формирования небесных тел.
Спектральный анализ как ключ к разгадке
Основной метод идентификации коричневых карликов — анализ их спектра, то есть изучение излучения на разных длинах волн. Это позволяет определить химический состав и температуру объекта. Долгое время ученые полагали, что большинство известных коричневых карликов имеют возраст около 5-7 миллиардов лет. Они сформировались в эпоху, когда во Вселенной уже было достаточно углерода и его соединений, таких как метан. Поэтому присутствие метана в их атмосферах считалось ожидаемым признаком.
Карта звездного неба по данным космического телескопа WISE. Большинство объектов находится в плоскости Галактики.
Обратите внимание: Цифровая диктатура в Китае. У миллионов людей слишком мало шансов иметь возможность жить нормальной жизнью.
Однако теоретически могли существовать и гораздо более древние коричневые карлики, сформировавшиеся 10-13 миллиардов лет назад, когда Вселенная состояла практически только из водорода и гелия. Тяжелые элементы, включая углерод, появились позже в недрах первых звезд. До недавнего времени считалось, что такая древняя популяция коричневых карликов, если и существует, то крайне мала. Это мнение пошатнулось благодаря анализу данных с инфракрасного телескопа NEOWISE, который изначально был предназначен для поиска астероидов и комет, но также способен обнаруживать холодные и тусклые объекты в дальнем космосе.
Случайная находка: объект «Авария»
Гражданский ученый Дэн Казелден, анализируя данные NEOWISE с помощью специального ПО, отсеивающего звезды, обнаружил необычный быстро движущийся объект, получивший обозначение WISEA J153429.75-104303.3, или «Авария» (The Accident). Его свойства не вписывались в стандартный профиль коричневого карлика. Известные коричневые карлики, которых на сегодня открыто чуть более 2000, обычно обнаруживаются недалеко от Солнца и имеют заметное собственное движение. Но «Авария» вела себя иначе.
Коричневые карлики настолько тусклые, что их почти можно принять за фоновый шум
Последующие наблюдения с других телескопов, включая Кек и Хаббл, выявили парадоксальные характеристики объекта. На одних длинах волн он был чрезвычайно тусклым, на других — неожиданно ярким. При этом «Авария» оказалась сравнительно близко к Земле (около 50 световых лет) и двигалась с огромной скоростью — примерно 800 000 км/ч. Несмотря на аномальные свойства, наиболее вероятное объяснение — это все же коричневый карлик. Но карлик особый, возможно, представитель той самой древней популяции, которую ранее не учитывали.
Свидетель древней Вселенной
Странные спектральные свойства «Аварии», описанные в Astrophysical Journal Letters, могут быть объяснены именно ее почтенным возрастом. Если этот объект сформировался в эпоху, когда метана во Вселенной еще не было, то его атмосфера должна быть лишена этого соединения. В результате излучение на определенных длинах волн не поглощается, что и объясняет необычную картину яркости. Астрономы, конечно, допускали существование таких «бедных металлами» старых карликов, но считали их крайне редкими. Открытие «Аварии» ставит это предположение под сомнение. Хотя нельзя исключать, что этот объект — уникальная случайность, уже сейчас ясно, что общее количество коричневых карликов в Галактике может быть серьезно недооценено.
Визуализация фаэтона
Новый этап в понимании космоса
Открытие объекта «Авария» — это не просто пополнение каталога небесных тел. Это сигнал о том, что с улучшением инструментов наблюдения мы вступаем в эпоху, когда космос предстает перед нами во всем своем многообразии — во временном, пространственном и химическом аспектах. Подобные сдвиги в парадигме происходят и в изучении нашей собственной Солнечной системы. Например, астероид Фаэтон, источник метеорного потока Геминид, демонстрирует поведение, сходное с кометным, но вызванное не испарением льда, а, вероятно, выбросами натрия из его пород. Это меняет наше понимание границы между астероидами и кометами. Таксономия небесных тел постепенно усложняется, и будущим поколениям, вероятно, придется изучать более сложную и nuanced астрономию, где четкие границы между классами объектов будут размываться.
#космос #наука #наука и образование #планета #звезды #факты #астрология #астрологический прогноз #интересное #мир
всем спасибо за прочтение! Подписывайтесь на канал!
Еще по теме здесь: Новости науки и техники.
Источник: Коричневые карлики - это ни планеты, ни звезды. Возможно, их больше, чем предполагалось ранее.