Как рождаются коричневые карлики

Астрономы уже имели возможность зарегистрировать характерные выбросы из околополярных областей рождающихся коричневых карликов (джеты), свидетельствующие о том, что на стадии формирования эти объекты окружены протопланетными дисками.

Коричневый карлик, находящийся на стадии формирования, с аккреционным диском и струями материи, выбрасываемыми перпендикулярно его плоскости в межзвездное пространство.

Теперь международная группа ученых, работающих с массивом радиотелескопов VLA (Very Large Array) им. Карла Янского, выяснила, что такие структуры в данном случае — скорее не исключение, а правило. Открытие стало прямым доказательством того, что коричневые карлики, занимающие по массе промежуточное положение между звездами и планетами, образуются в ходе «сокращенной» версии того же процесса, что и обычные звезды.

Исследователи во главе с Оскаром Моратой (Oscar Morata) из Института астрономии и астрофизики Академии Синика на Тайване изучили выборку 11 кандидатов в «коричневые протокарлики» в области звездообразования, находящейся на расстоянии около 450 световых лет в направлении созвездия Тельца. Было обнаружено, что четыре из них имеют радиоджеты, подобные тем, которые наблюдаются при образовании более массивных звезд. Эти структуры были зарегистрированы радиотелескопом VLA в сантиметровом диапазоне. Ученые также провели дополнительный анализ архивных наблюдений всех 11 «протокарликов» с помощью инфракрасных космических телескопов Spitzer и Herschel для проверки их статуса очень молодых звездоподобных объектов.

Теоретически существование коричневых карликов было предсказано еще в 1960-е годы, однако первое уверенное открытие такого объекта было сделано лишь в конце 1994 г. на 9-метровом телескопе Keck 1 (обсерватория Мауна Кеа, Гавайские острова). Ключевой вопрос их формирования состоит в том, на что больше похожа начальная фаза их эволюции — на соответствующую фазу эволюции звезды или планеты. Звезды образуются тогда, когда гигантское облако газа и пыли в межзвездном пространстве под действием собственной гравитации распадается на коллапсирующие сгустки, которые продолжают накапливать массу. В экваториальном аккреционном диске протозвезды со временем возникают небольшие уплотнения, позже превращающиеся в планеты. Также на ранних стадиях формирования типичные звезды выбрасывают полярные струи-джеты, но при образовании планет подобные выбросы отсутствуют.

Уже самые первые наблюдательные свидетельства достаточно четко показали, что коричневые карлики имеют тот же механизм формирования, что и их более массивные «собратья», однако контрольное обнаружение джетов является очень важным аргументом в пользу такого предположения.

Интересным «побочным эффектом» данного исследования стало то, что один из 11 кандидатов в «протокарлики», а именно J042123, как выяснилось, является совсем не звездным объектом и вообще находится далеко за пределами Млечного Пути. С помощью радиообзора всего неба NVSS на волне 21 см (линия излучения нейтрального водорода) он был идентифицирован как радиогалактика.