Космический телескоп «James Webb» поможет раскрыть природу коричневых карликов

Космический телескоп NASA «James Webb», запуск которого запланирован на 2019 год, благодаря передовым инструментам для исследования космоса в инфракрасном диапазоне поможет раскрыть астрономам природу таинственных коричневых карликов. Первыми целями станут «неудавшаяся звезда» SIMP0136 и звездный питомник NGC 1333 в созвездии Персея.

Наблюдения могут заложить основу для будущих исследований экзопланет с помощью «James Webb», в том числе миров, способных поддерживать жизнь. Инфракрасные приборы телескопа будут способны определять молекулы в атмосферах экзопланет, улавливая, какие элементы поглощают свет в момент прохождения планеты перед звездой (транзитная спектроскопия).

Теоретическое существование коричневых карликов было предложено еще в 1960-х годах, а в 1995 году был открыт первый из них – Тейде 1 на расстоянии 400 световых лет от Земли в созвездии Тельца.

Большое количество исследований, основанных на наблюдениях телескопов, таких как «Hubble», «Spitzer» и ALMA, показали, что массы субзвездных объектов варьируются от 5 до 90 масс Юпитера, что недостаточно для поддержания стабильного водородного синтеза в ядре, который является отличительной чертой звезд. Однако астрономы пока так и не ответили на главный вопрос, как же формируются коричневые карлики: подобно звездам в результате гравитационного коллапса или как планеты в ходе аккреции вещества в протопланетном диске. Исходя из того, что коричневые карлики обнаружены как по соседству со звездами, так и блуждающими в одиночку, верным может оказаться любое из предположений.

Этьенн Артигау из Университета Монреаля (Канада) возглавляет команду, которая будет изучать коричневый карлик SIMP0136 с помощью «James Webb». Эта молодая, изолированная неудавшаяся звезда является одной из самых близких к нам. SIMP0136 был объектом предыдущего исследования этой команды, в котором она обнаружила доказательства наличия у него облачной атмосферы, и ученые надеются, что новые наблюдения позволят установить ее химический состав.

Поиск маломассивных одиноких коричневых карликов был одной из первых целей, предложенных для «James Webb» в 1990-х годах. Так как они имеют меньшую массу, чем звезды, и не «сияют», а просто излучают тусклое послесвечение, лучше всего коричневые карлики видны в инфракрасном свете, поэтому преемник «Hubble» станет ценным инструментом в их изучении.

Другая команда астрономов, возглавляемая Алексом Шольцем из Сент-Эндрюсского университета (Шотландия), с помощью инструмента NIRISS телескопа «James Webb» проведет исследование NGC 1333 в созвездии Персея. NGC 1333 является звездным питомником, в котором обнаружено необычно большое количество коричневых карликов, при этом некоторые из них находятся на нижней границе массы, другими словами, они лишь немного массивнее Юпитера.

«За более чем десятилетие поисков наша команда обнаружила, что очень трудно найти коричневые карлики, масса которых составляет примерно пять масс Юпитера. Мы очень рады, что благодаря «James Webb» у нас появилась возможность выйти на новый уровень и потенциал для открытия совершенно нового типа планет, блуждающих по Галактике, как звезды», – заключил Алекс Шольц.

Роман Захаров
главный редактор