Используя данные, полученные инфракрасным космическим телескопом WISE, астрономы обнаружили самый холодный класс звездоподобных тел, которые имеют температуру сравнимую с температурой человеческого тела.

Охота на эти темные, почти не излучающие в видимом диапазоне тела продолжалась без особого успеха на протяжении десяти лет. За это время астрономы разработали теорию таких холодных объектов и выяснили, что спектр их теплового излучения не похож на спектры тел с более высокой температурой, звезд и коричневых карликов. Для столь холодных коричневых карликов пришлось выделить новую букву в гарвардской классификации, Y (в начале 2000-х к общеизвестной последовательности O-B-A-F-G-K-M добавились два класса очень холодных звезд и субзвезд, L и T).

В последнее время появлялись осторожные сообщения об открытии подобных объектов, о чем писал и наш сайт. Но только с помощью инфракрасного зрения WISE астрономам удалось уверенно определить новый класс субзвезд. Найдено сразу шесть слабосветящихся Y-карликов в относительной близости от нашего Солнца, на расстоянии в пределах 40 световых лет.

«WISE просканировал все небо в поисках этих и других объектов. Мощность телескопа была такова, что он мог обнаружить их слабый свет в тепловых лучах, — сказал Джон Морс (Jon Morse), директор отдела астрофизики при штаб-квартире НАСА в Вашингтоне. — На более длинных волнах, на которых наблюдал WISE, они оказались в 5000 раз ярче, чем будучи наблюдаемыми с Земли».

Y-карлики являются самыми холодными членами семейства коричневых карликов. Коричневые карлики иногда называют «несостоявшимися» звездами. Их масса слишком низка для начала ядерной реакции в недрах, и потому ядерное пламя не поддерживает их свечение, как это происходит с Солнцем и другими звездами в течение миллиардов лет. Вместо этого эти объекты лишь медленно остывают и уменьшаются со временем, а то немногое тепло, выделяющееся в процессе сжатия, можно обнаружить в инфракрасном диапазоне.

Астрономы изучают коричневые карлики, чтобы лучше понять, как формируются звезды, и понять атмосферы планет за пределами нашей солнечной системы. Атмосферы коричневых карликов аналогичны атмосферам газовых планет-гигантов, типа Юпитера, но коричневые карлики легче наблюдать: множество их плавает в космосе в одиночестве, вдали от слепящего света звезд, кроме того, они более яркие в тепловом диапазоне, нежели планеты-гиганты.

Пока что с помощью WISE ученые выявили ровно 100 новых коричневых карликов. Гораздо больше открытий, уверены астрономы, будет сделано после детального изучения огромного массива данных, переданных на Землю космическим телескопом. С января 2010 по февраль 2011 гг. телескоп WISE выполнил самый передовой на сегодняшний день обзор неба в инфракрасном диапазоне.

Из сотни новых коричневых карликов сразу шесть относятся к классу Y. Один из Y-карликов, называемый WISE 1828 +2650, является рекордсменом среди самых холодных коричневых карликов. По оценкам ученых, температура его атмосферы холоднее комнатной, или меньше 25 градусов по Цельсию.

коричневый карлик

Коричневый карлик спектрального класса Y в представлении художника. Источник: NASA/JPL-Caltech

коричневый карлик спектрального класса Y

Самый холодный коричневый карлик из известных, WISE 1828+2650 (на рисунке обведен кружком), находится в созвездии Лира. Расстояние до него оценивается примерно в 30 световых лет. Фото: NASA/JPL-Caltech/UCLA

коричневые карлики

Трио относящихся к различным спектральным классам коричневых карликов в представлении художника. Если к спектральному классу L могут относиться и некоторые древние и холодные звезды, то T-карлики по своим физическим характеристикам являются переходными объектами от звезд к планетам. Массы Y-карликов всего лишь в 3-20 раз превышают массу Юпитера, самой большой планеты Солнечной Системы. Источник: NASA/JPL-Caltech

«Те коричневые карлики, что мы находили до этого открытия имели температуры больше похожие на температуру духовки, — сказал Дж. Дэви Киркпатрик (J. Davy Kirkpatrick), член научной группы WISE из КалТеха. — С открытием нового спектрального класса Y мы вышли из кухни в более холодные части дома».

Дэви Киркпатрик, один из ведущих астрономов, изучающих коричневые карлики, является также и ведущим автором статьи, выходящей в Astrophysical Journal Supplement Series, в которой описываются характеристики 100 подтвержденных коричневых карликов. На рубеже 90-х и 2000-х годов он помог расширить гарвардскую классификацию спектров, введя новые типы, L и T. Ведущим автором статьи с описанием 6 Y-карликов — Майкл Кушинг (Michael Cushing), научный сотрудник команды WISE из лаборатории реактивного движения НАСА. Обе статьи опубликованы в Архиве.

Обнаруженные Y-карлики находятся в ближайших окрестностях нашего Солнца, на расстояниях примерно с девяти до 40 световых лет от Земли. Коричневый карлик WISE 1541-2250, расстояние до которого оценивается в 9 световых лет, может стать седьмой ближайшей звездной системой, вытесняя звезду Росс 154 на восьмое место. WISE 1541-2250 лишь вдвое дальше, чем система ближайших к Солнцу звезд, Альфа Центавра.

«Открытие коричневых карликов вблизи нашего Солнца похоже на обнаружение дома в вашем кватале, о котором вы ничего до сих пор не знали, — сказал в пресс-релизе НАСА Кушинг. — Это захватывающее открытие мне знать, у нас есть соседи, которые еще только предстоит открыть. С WISE мы можем найти коричневый карлик даже ближе, чем наши ближайшие известные звезды”.

После отбора кандидатов из данных WISE группа астрономов обратилась к космическому инфракрасному телескопу им. Спитцера, чтобы сузить их список. Для окончательного подтверждения ученые воспользовались некоторыми из самых мощных телескопов на Земле, которые смогли разделить слабое тепловое излучение этих объектов на спектр. Астрономы нашли линии поглощения воды, метана и, возможно, аммония. Самые холодные карлики группа изучила при помощи телескопа «Хаббл». Уникальные особенности в спектрах этих объектов позволили астрономам отнести их новому спектральному классу, Y.

По материалам НАСА.