Необычный спутник коричневого карлика
С ростом мощности телескопов астрономы открывают все более экзотические объекты. Последний тому пример – это планетоподобный объект, вращающийся вокруг коричневого карлика. Объект имеет массу, типичную для планет, в 5-10 масс Юпитера, но сформировался менее чем за 1 миллион лет [приблизительный возраст коричневого карлика], что гораздо меньше времени, необходимого для формирования планет, согласно некоторым теориям.
Камен Тодоров [Kamen Todorov, Пенсильванский Государственный Университет] и со-исследователи использовали данные с телескопа Хаббл и обсерватории Джемини для прямого изображения спутника коричневого карлика, который был обнаружен в обзоре 32 молодых коричневых карликов в области звездообразования в созвездии Тельца. Загадочный объект вращается на расстоянии 3,6 миллиардов километров от коричневого карлика. Результаты исследования будут опубликованы в следующем номере The Astrophysical Journal.
Было много дискуссий на тему нижней границы в определении объекта планетой [история с лишением Плутона статуса планеты]. Это новое исследование порождает вопрос в обратной части спектра: какова нижняя граница в определении объекта коричневым карликом, а не планетой? Этот новый спутник находиться в диапазоне масс, наблюдаемых для планет, вращающихся вокруг звезд [менее 15 масс Юпитера]. Но должен ли он быть отнесен к планетам? Ответ тесно связан с механизмом формирования спутника.
Возможны три сценария его формирования:
- Пыль в околозвездном диске медленно собирается, формируя скалистую планету в 10 раз массивней Земли, которая затем накапливает большую газовую оболочку.
- Часть газа околозвездного диска быстро коллапсирует, создавая объект размером с газовый гигант.
- Объект формируется непосредственно при распаде огромного облака газа и пыли, как звезды и коричневые карлики.
Если справедлив последний из сценариев, то это открытие демонстрирует возможность формирования тел планетарной массы через те же механизмы, что и формирование звезд. Вероятно, этот вариант и есть решение. Потому что спутник слишком молод, чтобы быть образованным по первому сценарию. Второй сценарий протекает быстро, но диск вокруг центрального коричневого карлика, вероятно, не содержит достаточно материала для формирования объекта с массой в 5-10 масс Юпитера.
«Самое интересное следствие этого результата состоит в том, что процесс, формирующий двойные звездные системы, простирается вниз [по шкале масштабов] вплоть до планетарных масс. Выходить, что природа способна создавать спутники планетарной массы посредством двух очень разных механизмов», - говорит Кевин Люман [Kevin Luhman, Пенсильванский Государственный Университет]. Если загадочный спутник формировался посредством коллапса и фрагментации облака, как это делают двойные системы, тогда это не планета по определению, так как планеты формируются внутри дисков.
Масса спутника оценивалась сравнением наблюдаемой яркости со значением яркости, предсказываемым теоретическими эволюционными моделями для объектов различной массы с возрастом в 1 миллион лет.
Дополнительным подтверждением является расположенная рядом двойная система, которая состоит из красного и коричневого карликов. Люман считает, что все четыре объекта образовались при коллапсе одного облака, что делает их четверной системой.
