Коричневі карлики вперше виявлені за межами Чумацького Шляху

Уявіть собі, що ви дивитесь у нескінченний космос і виявляєте приховану популяцію коричневих карликів глибоко всередині далекого зоряного скупчення під назвою NGC 602.

Розташоване на околиці Малої Магелланової Хмари, галактики-супутника Чумацького Шляху приблизно за 200 000 світлових років від Землі, скупчення коричневих карликів не схоже ні на що, що спостерігалося в місцевості. Його оточення відображає ранній Всесвіт з обмеженими елементами, важчими за водень і гелій, і переважають темні хмари щільного пилу. Ця унікальна установка в поєднанні з великою кількістю іонізованого газу сигналізує про постійне зореутворення.

У пошуках молодих коричневих карликів

Міжнародна група астрономів вирушила на пошуки цього зоряного скупчення за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба. Мета полягала в тому, щоб виявити молодих кандидатів у коричневих карликів за межами Чумацького Шляху, досягнення, яке ніколи раніше не було.

«Тільки завдяки неймовірній чутливості та роздільній здатності в потрібному діапазоні довжин хвиль ми можемо виявляти ці об’єкти на таких великих відстанях», — сказав провідний автор дослідження Пітер Зайдлер, експерт Європейського космічного агентства.

«Це ніколи не було можливим раніше, і також залишиться неможливим з телескопами на землі в осяжному майбутньому».

Світ коричневих карликів

Що таке коричневі карлики? Уявіть їх як більш істотних братів і сестер гігантських газових планет. Їх маса зазвичай падає приблизно в 13-75 разів, ніж маса Юпітера, і вони не пов’язані гравітаційно з жодною зіркою. Коричневі карлики дивовижно схожі на екзопланети та мають схожий склад атмосфери та характер штормів.

«Дотепер ми знаємо близько 3000 коричневих карликів, але всі вони живуть у нашій галактиці», — сказала Олена Манявакас, астроном Європейського космічного агентства.

Дует динамічних телескопів: Хаббл і Вебб

Це відкриття підкреслює синергетичний зв’язок між телескопами Хаббл і Вебб у розгадуванні таємниць молодих зоряних скупчень. Антонелла Нота, виконавчий директор Міжнародного інституту космічної науки у Швейцарії та попередній науковий співробітник проекту Webb для ESA, підкреслила важливість цієї співпраці.

«Хаббл показав, що NGC602 містить дуже молоді зірки з малою масою, але лише з Веббом ми можемо нарешті побачити ступінь і значення формування субзоряної маси в цьому скупченні. Хаббл і Вебб — надзвичайно потужний дует телескопів!» сказала Нота.

«Здається, що коричневі карлики утворюються так само, як і зірки, вони просто не захоплюють достатньо маси, щоб стати повноцінною зіркою. Наші результати добре узгоджуються з цією теорією», — зазначив Зайдлер.

Неймовірне зображення зоряного скупчення

Дані команди включають нове зображення NGC 602, отримане камерою ближнього інфрачервоного діапазону Вебба (NIRCam). На зображенні видно зірки скупчення, молоді зоряні об’єкти та навколишні газопилові гряди. Він захопив багато фонових галактик і зірок із Малої Магелланової Хмари. Це досягнення є першим виявленням аналогів гігантських екзопланет за межами Чумацького Шляху.

«Ми повинні бути готові до новаторських відкриттів у цих нових об’єктах!» – сказав Манявакас.

Майбутнє дослідження коричневих карликів

Це відкриття знаменує собою початок того, що може стати новою главою в дослідженнях коричневих карликів.

«Хоча необхідна подальша детальна робота, щоб кількісно отримати початкову функцію маси та підтвердити справжню природу кандидатів у коричневих карликів, це відкриття є особливо актуальним у спробі уточнити наше розуміння функції підсонячної маси при дуже низькій металевості та молодому віці», — написали дослідники.

Оскільки астрономи розширюють межі дослідження космосу, наступні кроки включають вивчення атмосфери та складу цих загадкових об’єктів. Коричневі карлики долають розрив між зірками та планетами та допомагають вченим краще зрозуміти формування обох.

Завдяки можливостям космічного телескопа Джеймса Вебба вчені можуть спостерігати ці об’єкти з надзвичайною деталізацією. Потужність JWST дозволить дослідникам підтвердити наявність коричневих карликів у Малій Магеллановій Хмарі та відкрити додаткові субзоряні об’єкти за межами Чумацького Шляху.

Це дослідження може значно розширити наші знання про те, як зірки, планети та аналоги екзопланет формуються та еволюціонують у Всесвіті. Дослідження опубліковано в The Astrophysical Journal.