Коричневые карлики - это межзвездные объекты крупнее Юпитера, но меньше звезд с наименьшей массой. Подобно звездам, они коллапсируют из облака газа и пыли, но у них недостаточно массы, чтобы поддерживать синтез водорода, как у обычной звезды.
Как и звезды, коричневые карлики могут рождаться парами и вращаться друг вокруг друга. Двойная пара карликов настолько слабо связана гравитацией, что они отдаляются друг от друга в течение нескольких сотен миллионов лет в результате притяжения обходящих их звезд.
Хаббл может обнаруживать двойные звезды на расстоянии до 480 миллионов километров друг от друга — приблизительное расстояние между нашим Солнцем и поясом астероидов. Но астрономы, проводившие исследование, не обнаружили никаких двойных пар в выборке коричневых карликов по соседству с Солнцем. “Наше исследование подтверждает, что спутники, находящиеся на большом расстоянии друг от друга, чрезвычайно редки среди самых маломассивных и холодных изолированных коричневых карликов, хотя двойные коричневые карлики наблюдаются в более молодом возрасте. Это говорит о том, что такие системы не выживают с течением времени ”, сказал ведущий автор Клеменс Фонтанив из Института исследований экзопланет Троттье, Монреальский университет, Канада.
В аналогичном исследовании, проведенном Фонтанив пару лет назад, Хаббл изучал чрезвычайно молодых коричневых карликов, и у некоторых из них были двойные спутники, подтверждая, что механизмы звездообразования действительно создают двойные пары среди коричневых карликов с малой массой. Отсутствие двойных спутников у старых коричневых карликов наводит на мысль, что некоторые из них, возможно, начинались как двойные, но со временем пути их разошлись.
Новые данные Хаббла еще раз подтверждают теорию о том, что коричневые карлики рождаются так же, как звезды, в результате гравитационного коллапса облака молекулярного водорода. Разница в том, что у них недостаточно массы для поддержания ядерного синтеза водорода для выработки энергии, в то время как у звезд она есть. Более половины звезд в нашей галактике имеют звезду-компаньона, возникшую в результате этих процессов формирования, при этом более массивные звезды чаще встречаются в двойных системах. “Мотивацией для исследования на самом деле было увидеть, насколько устойчивы тенденции к снижению массы, наблюдаемые среди множественных звездных систем”, сказал Фонтанив.
“Наше исследование Хаббла дает прямые доказательства того, что эти двойные системы, которые мы наблюдаем, когда они молоды, вряд ли доживут до старости, они, вероятно, будут разрушены. Когда они молоды, они являются частью молекулярного облака, а затем, по мере старения, облако рассеивается. Когда это происходит, объекты начинают вращаться, и звезды проходят мимо друг друга. Поскольку коричневые карлики такие легкие, гравитационное притяжение, связывающее широкие двойные пары, очень слабое, и проходящие мимо звезды могут легко разорвать эти двойные пары на части ”, сказал Фонтанив.
Команда отобрала выборку коричневых карликов, ранее идентифицированных с помощью широкополосной инфракрасной съемки NASA Explorer. Были отобраны некоторые из самых холодных старых коричневых карликов с наименьшей массой в окрестностях Солнца. Эти старые коричневые карлики настолько холодные (в большинстве случаев на несколько сотен градусов теплее, чем Юпитер), что их атмосферы содержат конденсирующийся водяной пар.
Чтобы найти самых крутых спутников, команда использовала два разных фильтра ближнего инфракрасного диапазона: один, в котором холодные коричневые карлики яркие, а другой, охватывающий определенные длины волн, где они кажутся очень слабыми из-за поглощения воды в их атмосферах.
“У большинства звезд есть друзья – будь то двойные спутники или экзопланеты”, добавила член команды Бет Биллер из Эдинбургского университета в Соединенном Королевстве. “Это исследование действительно демонстрирует, что то же самое неверно для коричневых карликов. После короткого периода в начале своей жизни большинство коричневых карликов остаются одинокими до конца своего очень долгого существования.”
“Это лучшее на сегодняшний день наблюдательное свидетельство того, что пары коричневых карликов со временем расходятся”, сказал Фонтанив. “Мы не смогли бы провести такого рода исследования и подтвердить более ранние модели без острого зрения и чувствительности Хаббла”.
Источник: НАСА, ЕКА, Дж. Олмстед (STScI)
Дополнительные материалы
