Астрономы впервые измерили скорость ветра на темнейших звездах Вселенной

Ученые впервые измерили скорость ветра в атмосфере коричневых карликов – небесных тел, которые представляют собой "несостоявшиеся" звезды. Статью с описанием их работы опубликовал научный журнал Science.

"Мы обнаружили, что атмосфера этих "неудавшихся" звезд вращается быстрее, чем их поверхность – средняя скорость ветров в ней составляет примерно 2,3 тыс. км/ч. Это вполне укладывается в предсказания теорий", – прокомментировала Кейтлин Аллерс, астроном из Бакнеллского университета (США) и один из авторов исследования.

Все звезды Вселенной формируются внутри плотных сгустков из газа и пыли, которые постепенно сжимаются из-за того, что внутри них есть небольшие неоднородности. Впоследствии температура и давление внутри них вырастают настолько, что в центре подобных протозвезд начинают происходить термоядерные реакции.

Этот процесс, как показывают расчеты астрофизиков, запускается только внутри достаточно крупных объектов, ядро которых примерно в 73 раза тяжелее Юпитера. Если протозвезда не достигает такой массы, то она превращается в коричневый карлик. Так астрономы называют "несостоявшиеся" звезды, которые слабо светятся в инфракрасном диапазоне и постепенно гаснут по мере того, как их недра охлаждаются.

Первые коричневые карлики были открыты относительно недавно, в 1995 году. За последние годы ученые обнаружили у подобных звезд ряд необычных черт: в частности, на них нашли погоду, металлические "облака", которые заставляют многих астрономов считать, что коричневые карлики на самом деле представляют собой очень крупные планеты, а вовсе не звезды.

Звездный ветер

У одного из самых близких к Земле объектов такого рода, звезды 2MASS J1047+2124, которая расположена в созвездии Льва, на расстоянии в 35 световых лет от Солнечной системы, Аллерс и ее коллеги открыли еще одну подобную черту, которая размывает границу между небольшими коричневыми карликами и крупными газовыми гигантами.

Анализируя снимки орбитального телескопа "Спитцер" и наземной радиообсерватории VLA, астрономы попытались вычислить скорость движения ветра в атмосфере. Они опирались на простую закономерность, которую открыли ранее, во время наблюдений за Юпитером.

Как недавно выяснили авторы статьи, скорость движения ветров в его атмосфере можно узнать по тому, насколько сильно различается скорость вращения Юпитера, которую вычислили по снимкам в инфракрасном и радиоволновом диапазонах. Первый тип волн порождает атмосфера планеты, а второй – ее магнитное поле, которое генерируют глубинные слои недр.

В случае с Юпитером замеры показали, что ветер в его атмосфере движется значительно быстрее, чем вращается сама планета, достигая скорости в 370 км/ч. Наблюдения за 2MASS J1047+2124 показали, что нечто похожее есть и на коричневых карликах, где этот эффект оказался выражен еще сильнее, чем на газовых гигантах, как это и предсказывают компьютерные модели "неудавшихся" звезд.

Подобным же образом, как предполагают ученые, можно измерять скорость движения ветров на крупных экзопланетах. Это поможет понять, как устроены их атмосферы и как различные процессы внутри них влияют на температуру воздуха на их поверхности, а также на другие их свойства.