Открытие коричневого карлика с бурной атмосферой

Учёные, объединив силы наземных и космических телескопов, сделали удивительное открытие — новый коричневый карлик, находящийся на орбите вокруг звезды-карлика, расположенной всего в 55 световых годах от Земли. Инфракрасные наблюдения показали изменения в яркости этого объекта, что указывает на возможное образование облаков и бурь в его атмосфере.

В нашей галактике Млечный Путь наиболее распространённым типом звезды являются маленькие, холодные звезды, известные как M-карлики или красные карлики. Они составляют более половины всех звёзд в галактике. Поскольку M-карлики intrinsically тусклые, было сложно определить, сколько из них имеют планеты или коричневые карлики в качестве компаньонов. Коричневые карлики слишком легкие, чтобы светиться, как обычные звёзды, но тяжелее планет, так что они становятся «переходной» формой между ними. Понимание того, как часто такие компаньоны существуют и каковы их массы, имеет ключевое значение для изучения образования и эволюции звёзд и планет.

Международная команда учёных, возглавляемая Центром астробиологии Калифорнийского университета Нортридж и Университетом Джонса Хопкинса, обнаружила коричневого карлика-компаньона, находящегося на орбите вокруг близлежащего M-карлика LSPM J1446+4633, именуемого далее J1446.

Компаньон, J1446B, имеет массу примерно в 60 раз больше массы Юпитера и вращается вокруг своей звезды на расстоянии примерно 4,3 астрономической единицы, завершив один оборот за около 20 лет. Наблюдения в ближнем инфракрасном диапазоне показали изменения яркости на уровне 30%, что может указывать на активность облаков или атмосферную циркуляцию у коричневого карлика.

\"Изучение погоды на этих удалённых объектах помогает нам не только понять, как формируются их атмосферы, но и ведет к более широкой поисковой работе по изучению планет, способных поддерживать жизнь, за пределами нашей Солнечной системы,\" — говорит Таици Уяма, исследователь Центра астробиологии Японии и ведущий автор исследования.

Ключом к этому открытию стало сочетание трёх дополнительных методов наблюдений: (1) точные измерения радиальной скорости с помощью инфракрасного допплеровского средства на телескопе Subaru, (2) прямое изображение с обсерватории W. M. Keck и (3) астрометрические измерения движения звезды-хозяина с помощью спутника Гайя.

Анализ всех трёх наборов данных позволил команде точно определить массу и орбиту компаньона. Наблюдения на телескопе Subaru за шесть лет оказались особенно важными. Данные радиальной скорости сами по себе не могут разрешить неоднозначность между массой и наклоном орбиты, однако добавление прямых изображений и астрометрии Гайя устраняет эту неопределенность.

Теперь у исследователей есть уникальная возможность получить важные сведения о том, как формируются коричневые карлики и каковы их атмосферные модели. В будущих наблюдениях возможно даже создание карт погодных условий этого интригующего объекта.

Это открытие подчеркивает мощь сочетания наземных и космических телескопов для раскрытия скрытых миров за пределами нашей Солнечной системы.