Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) обнаружил самого маленького коричневого карлика и две другие так называемые «неудавшиеся звезды» в молодом звездном скоплении в 1000 световых годах от Земли.
Команда нашла этих трех коричневых карликов, включая нового рекордсмена, когда настроила ближнеинфракрасную камеру (NIRCam) JWST на сердце области рассеянных газов и пыли звездного скопления IC 348, расположенного внутри зоны звездообразования Персея. Из-за молодости этого скопления, коричневые карлики в нем все еще излучают инфракрасный свет — результат оставшегося от их формирования тепла.
Наиболее многообещающие цели из этого исследования были выбраны для последующего глубокого исследования с использованием микрозатворного массива спектрографов ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec). NIRSpec обладает достаточной чувствительностью, чтобы находить слабые объекты. Инструмент помог команде отличить коричневые карлики от фоновых галактик, сузив список потенциальных коричневых карликов до трех.
Коричневые карлики получили название «неудавшиеся звезды», поскольку они образуются из коллапсирующих газовых облаков, подобно обычным звездам, но никогда не достигают достаточной массы, чтобы запустить ядерный синтез водорода в гелий. Именно этот процесс отвечает за основную часть энергии и света, которые звезда излучает на протяжении своей жизни.
Коричневые карлики и большие планеты имеют схожие характеристики. Масса многих коричневых карликов лишь в несколько раз превышает массу самой крупной планеты в Солнечной системе — Юпитера. Ученым до сих пор неизвестно, насколько маленьким может быть тело, способное стать звездой, и при какой минимальной массе начинается ядерный синтез водорода в гелий. Считается, что коричневые карлики достаточно массивны, чтобы сплавлять в своих ядрах тяжелый водород, также известный как дейтерий.
Масса самого маленького карлика втрое больше массы Юпитера и в 300 раз меньше массы нашего Солнца. Объяснить, как мог образоваться такой маленький коричневый карлик, теоретически сложно. Тяжелое и плотное облако газа обладает достаточной гравитацией, чтобы схлопнуться и образовать звезду. Однако из-за более слабой гравитации небольшому облаку должно быть труднее схлопнуться и образовать коричневого карлика, особенно если дело касается коричневых карликов с массами планет-гигантов.
«Современные модели позволяют относительно легко объяснить формирование гигантских планет вокруг звезды. Однако в данном звездном скоплении, этот объект не сформировался в диске, как планета, а скорее образовался подобно звезде», — сказала руководитель исследования и ученый Европейского космического агентства Катарина Алвес де Оливейра.
Так что остается вопрос, как происходит процесс звездообразования при таких малых массах.
«Джеймс Уэбб» сфотографировал звездного призрака. Мощнейший телескоп современности запечатлел космические останки сверхновой Кассиопея А.