Астрономы продолжают открывать всё более холодные тела, похожие на звёзды, и два года назад с помощью космического телескопа NASA WISE была обнаружена новая категория объектов. Однако до недавнего времени учёным было трудно точно определить температуру их поверхностей — некоторые данные указывали даже на возможность существования тел с температурой комнатной.

Обнаружение и характерные особенности

Недавние исследования показали, что эти карликовые объекты, известные как «провальные звёзды» или коричневые карлики, действительно являются самыми холодными свободно плавающими телами в космосе. Тем не менее, их температура оказалась выше ожидаемой — примерно 250-350 градусов по Фаренгейту. Для сравнения, это примерно от 120 до 180 градусов Цельсия.

Как формируются такие низкие температуры?

Чтобы достичь таких низких температур после миллиардов лет охлаждения, эти объекты должны иметь массу всего в 5–20 раз больше массы Юпитера. В отличие от Солнца, их единственный источник энергии — это гравитационное сжатие, которое зависит напрямую от массы тела.

Являются ли эти объекты планетами?

Если бы такие тела вращались вокруг звезды, их скорее всего называли бы планетами. Однако, поскольку они сформировались самостоятельно вне протопланетных дисков, а не в системе звезды, астрономы продолжают классифицировать их как коричневые карлики, даже при массе, сравнимой с планетарной.

Расстояния и методы изучения

Изучение этих холодных тел затруднено, поскольку они излучают большую часть света в инфракрасном диапазоне и очень слабо заметны из-за своего небольшого размера и низкой температуры. Для определения точных температур и расстояний учёные использовали данные космического телескопа Spitzer, который помог установить, что эти объекты находятся в пределах 20–50 световых лет от Земли.

Определение расстояний методом параллакса

Для вычисления расстояний астрономы измеряли параллакс — небольшое смещение видимой позиции тела на фоне далеких звезд за время орбитального движения телескопа. Этот метод схож с наблюдением за движением пальца перед глазами: при закрытом одном глазу и смене положения головы кажется, что палец смещается относительно фона.

Новые загадки для астрономов

Полученные данные поставили перед учёными новые вопросы, связанные с атмосферой холодных, похожих на планеты тел. В отличие от более теплых коричневых карликов и звезд, свойства этих объектов не всегда напрямую связаны с температурой, что указывает на важную роль процессов конвективного перемешивания и химических реакций на поверхности. В частности, обнаружена исчезающая роль щелочных элементов, которые, вероятно, поглощаются в облаках пыли.

На сегодняшний день исследованы лишь первые объекты из самой холодной части каталога, выявленной с помощью данных WISE. Новые находки за последние два года обещают помочь лучше понять природу таких тел и разрешить существующие загадки.

Марина Новикова

Научный журналист, которая зажигает в умах читателей огонь любопытства. Она переводит сложнейший язык Вселенной — от шёпота далёких галактик до генетического кода в наших клетках — на понятный и увлекательный человеческий язык. Её статьи — это не сухие факты, а захватывающие экспедиции на передний край знаний, доказывающие, что наука — это самое грандиозное приключение в истории человечества.