Порой небесные тела могут быть совершенно небольшими, но всё-таки являться звёздами. Новые наблюдения свидетельствуют о том, что объекты, рождённые с массой всего 6,7 процента от солнечной, могут "блистать" на протяжении триллионов лет и не выдыхаться, как неудавшиеся звёзды – коричневые карлики.
Звёзды (например, Солнце) излучают свет в результате ядерных реакций, которые преобразуют водород в гелий в своих горячих "сердцах" – ядрах. И чем горячее ядро, тем интенсивнее реакция и, соответственно, ярче поверхность звезды. Небесные тела, родившиеся с меньшей массой, обладают более холодными ядрами и, следовательно, более медленными реакциями, в результате чего такие объекты являются более тусклыми.
Между тем коричневые карлики обладают такой небольшой массой, что их "сердца" остаются холодными: они не могут поддерживать достаточные условия для осуществления таких же ядерных реакций, какие наблюдаются у звёзд. Хотя эти объекты, к слову, и являются гораздо массивнее самой большой планеты Солнечной системы – Юпитера. Кстати, несмотря на своё название, коричневые карлики светятся красным во время формирования, а затем они начинают медленно остывать и темнеть.
Исследователи благодаря расчётам того, как эволюционируют звёзды, ранее предполагали, что граница между коричневыми карликами и красными карликами (тусклыми звёздами, но достаточно массивными для поддержания ядерного синтеза) составляет от семи до восьми процентов массы Солнца. Тем не менее до настоящего времени это никогда не измерялось напрямую.
Исследователи Трент Дюпюи (Trent Dupuy) из Техасского университета в Остине и Майкл Лю (Michael Liu) из Гавайского университета в Гонолулу измерили массы 37 красных и коричневых карликов, наблюдая за тем, как они медленно вращаются вокруг друг друга. Орбиты неудавшихся звёзд, которые зависят от их тяжести, помогли раскрыть их массу.
До настоящего времени было выполнено лишь шесть подобных измерений, но этого было недостаточно, чтобы увидеть границу между красными и коричневыми карликами.
Например, для красных карликов наименее массивные звёзды являются более холодными и тусклыми. Но такую же взаимосвязь нельзя встретить у коричневых карликов. Они охлаждаются и "увядают" с течением времени, так что старый коричневый карлик более холодный и тусклый, чем молодой, даже если они имеют одинаковую массу.
Ранжирование объектов по массе показало своего рода границу. Так, граница между успешными и неудачными звёздами оказалась равной примерно 6,7 процентов массы Солнца, или в 70 раз больше массы Юпитера. И это немного меньше, чем ожидалось.
Результаты исследования команды опубликованы на сайте препринтов arXiv.org.
Кстати, ранее астрономы впервые создали карту погоды коричневого карлика и сфотографировали его у солнцеобразной звезды.
