|
Чем отличаются коричневые карлики и теплые юпитеры
|
|
|
|
Астрономы выяснили, что коричневые карлики и теплые юпитеры — принципиально разные классы объектов, даже несмотря на близкие массы. К такому выводу они пришли на основе анализа формы орбит небесных тел, который показал, что коричневые карлики изначально формируются как звезды, а не как планеты. Статья опубликована в журнале The Astronomical Journal.
|
|
|
|
Коричневые карлики (небесные тела с массами от 13 до 80 масс Юпитера) слишком массивны для того, чтобы быть планетами, но недостаточно массивны для поддержания стабильной термоядерной реакции, которая обеспечивает длительное свечение обычных звезд: именно поэтому их называют субзвездами. При этом сегодня астрономы все чаще находят крупные планеты, относящиеся к классу горячих или теплых юпитеров, чья масса приближается к субзвездному порогу, что делает грань между небольшими коричневыми карликами и особо массивными газовыми гигантами более размытой. До сих пор существует несколько различных классификаций, в которых коричневые карлики относят то к планетам-гигантам, то к звездоподобным объектам.
|
|
|
Тем не менее, астрономы предполагают, что механизмы формирования этих небесных тел должны отличаться. Чтобы проверить эту гипотезу, группа ученых под руководством Брендана Боулера (Brendan P. Bowler) из Техасского университета в Остине проанализировала формы орбит юпитеров и коричневых карликов, которые хранят следы истории рождения и эволюции небесных тел.
|
|
|
|
Астрономы получили прямые изображения 27 систем, в которых газовые гиганты и коричневые карлики вращались вокруг главных звезд на расстоянии от 5 до 100 астрономических единиц. Снимки были сделаны обсерваторией Кека и телескопом «Субару» с помощью систем адаптивной оптики, которые позволяют в реальном времени исправлять атмосферные искажения. Затем, объединив эти данные с результатами прошлых наблюдений, находящихся в открытом доступе, авторы работы провели компьютерное моделирование с помощью программы Orbitize!. Она использует законы движения Кеплера, чтобы сгенерировать набор возможных орбит небесного тела на основе его измеренных положений.
|
|
|
|
Сегодня считается, что планеты образуются из газопылевого диска вокруг молодой звезды посредством слипания мелких частиц пыли в более крупные объекты, в то время как звезды рождаются вследствие гравитационного коллапса молекулярного облака газа, в результате которого оно разделяется на более мелкие сгустки, которые затем становятся «зародышами» светил. Эти процессы накладывают отпечаток на формы орбит небесных тел: как показывают наблюдения, орбиты звезды намного более вытянуты, чем орбиты планет.
|
|
|
|
Работа исследователей показала, что объекты с массами до 15 масс Юпитера действительно имеют более круговые орбиты, что позволяет отнести их к классу планет. Небесные тела с массой выше пороговой вращались орбитам с более высоким эксцентриситетом и скорее напоминали двойные звездные системы. Таким образом, астрономам удалось продемонстрировать, что несмотря на довольно сильное сходство, газовые гиганты и коричневые карлики имеют принципиально разную историю формирования.
|
|
|
|
В будущем исследователи намерены продолжить мониторинг 27 систем, чтобы повысить точность данных, а также расширить выборку. Для этого они будут использовать спутник Gaia, с помощью которого недавно была создана подробная трехмерная карта Млечного пути. В прошлом году астрономы обнаружили один из самых массивных коричневых карликов, известных на сегодняшний день, который по своим свойствам попадает в так называемую «пустыню коричневых карликов». Его масса составляет 51 массу Юпитера, а радиус — 0,83 радиуса Юпитера.
|
|
|
|
Источник
|
