Астрономы готовятся дать новое определение понятию "звезда"

Открытие двух необычно крупных коричневых карликов, "неудавшихся" светил, заставило астрономов из США задуматься о том, что понятие "звезда" нуждается в новом определении. Их выводы были представлены в Astrophysical Journal.

"Наши наблюдения показывают, что понятия "коричневый карлик" и "звезда" нуждаются в пересмотре. Оказывается, что самые тяжелые неудавшиеся светила и самые небольшие звезды почти не отличаются по массе. Несмотря на это, они развиваются совершенно по-разному – первые быстро тускнеют, а вторые сияют на протяжении миллиардов лет", — заявил Сердж Дитрих (Serge Dietrich) из Института науки Карнеги в Вашингтоне (США).

Все звезды Млечного Пути и других галактик рождаются внутри особо плотных облаков из газа, часть из которых в определенный момент времени сгущается и начинает уплотняться. Со временем, температуры и давления внутри этих растущих сгустков вырастают до столь высоких значений, что в их центре начинают происходить термоядерные реакции между отдельными атомами водорода.

Подобные реакции, как показывают расчеты астрофизиков, могут происходить только внутри достаточно крупных объектов, чья масса составляет примерно 7% от солнечной, что в 73 раза больше массы Юпитера. Менее крупные небесные тела превращаются в коричневых карликов — "несостоявшиеся звезды", слабо светящиеся в инфракрасном диапазоне и постепенно угасающие.

За последние годы ученые открыли ряд необычных черт коричневых карликов – наличие погоды на них, металлических "облаков" и ряда других свойств, которые заставили многих астрономов считать, что они на самом деле являются очень крупными планетами, а не звездами. Подобные открытия возродили споры о том, где пролегает граница между светилами, коричневыми карликами и планетами.

Дитрих и его коллеги открыли сразу два объекта, не вписывающихся в общепринятые определения звезд и коричневых карликов, изучая пару ближайших к нам крупных коричневых карликов, вращающихся вокруг звезды Эпсилон (GJ 845) в созвездии Индейца.

Оба этих объекта были открыты еще в 2003 году, так как их крупные размеры позволили астрономам увидеть и тот, и другой карлик напрямую, используя ряд наземных и орбитальных телескопов. Долгое время они считались крупными, но вполне заурядными "неудавшимися звездами" – их масса, по старым оценкам, превышала юпитерианскую в 50 и 28 раз, а температура составляла внушительные, но "нормальные" 700-1100 градусов Цельсия.

Авторы статьи попытались уточнить эти значения, наблюдая за тем, как быстро все три обитателя системы движутся вокруг друг друга, и в каких точках они находятся во время максимальных удалений и сближений. Для этого они использовали телескоп VLT и ряд других мощных наземных обсерваторий. 

Когда ученые проанализировали новые данные, они с удивлением обнаружили, что масса коричневых карликов в системе Эпсилон Индейца значительно занижалась – в реальности они оказались в 75 и 70 раз крупнее Юпитера. 

Столь тяжелые объекты, как предсказывает классическая теория звездообразования, должны или быть звездами, или находиться на пороге превращения в "полноценное" светило и обладать рядом необычных свойств. В реальности, коричневые карлики из Эпсилон Индейца выглядят вполне заурядно и не обладают аномально высокими температурами и другими чертами, нехарактерными для небесных тел такого типа.

С другой стороны, за последние годы астрономы открыли звезды, такие как EBLM J0555-57Ab, чья масса ненамного выше, чем у карликов в Эпсилон Индейца. По каким-то причинам они смогли стать полноценными светилами, тогда как спутницам GJ 845 этого сделать не удалось.

Все это, как отмечают исследователи, говорит о том, что масса будущей звезды или коричневого карлика не может использоваться в качестве главного критерия для определения того, чем именно является тот или иной космический объект. Другие факторы, к примеру, структура недр подобных "зародышей" звезд или их состав, могут не меньше влиять на судьбу таких объектов, чем их масса, заключают ученые.