Астрономи-любителі допомогли створити тривимірну карту коричневих карликів поблизу Сонячної системи

Добровольці, які беруть участь у проекті громадянської науки Backyard Worlds: Planet 9 (в ньому можуть брати участь як вчені, так і астрономи-аматори), допомогли створити найбільш повну на сьогоднішній день тривимірну карту розподілу коричневих карликів в околицях Сонячної системи. Робота, про яку розповідається на сайті NASA, була представлена на 237-й зустрічі Американського астрономічного союзу.

Коричневі карлики не можна віднести ні до зірок, ні до планет. Їх маса недостатня для підтримки термоядерного «горіння» водню, але в надрах таких об'єктів протікають реакції за участю ядер дейтерію і літію. Після вичерпання запасів легких елементів коричневі карлики відносно швидко остигають, перетворюючись на планетоподібні об'єкти, таким чином ніколи не виходячи на головну послідовність діаграми Герцшпрунга - Рассела. Їх маса знаходиться в проміжку між 13 і 80 мас Юпітера, а поверхнева температура зазвичай не перевищує тисячу кельвінів.

Через низькі температури і малі розміри коричневі карлики мають надзвичайно низьку світність (вона становить близько тисячної частки від сонячної світності), що ускладнює їх пошук і спостереження. Однак вони викликають великий інтерес у астрономів, оскільки можуть розповісти про процеси освіти зірок і екзопланет.

Автори роботи, представленої на конференції, використовували дані каталогу CatWise і проект громадянської науки Backyard Worlds: Planet 9, що стартував у 2017 році. Його головна мета - пошук коричневих карликів і «планети Х» в архівах телескопа Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE). Учасники проекту, в число яких входять як вчені, так і любителі, переглядають інфрачервоні знімки, намагаючись виявити на них потенційно цікаві об'єкти.

Дослідники вибрали 361 коричневий карлик L-, T-, і Y-типу і оцінили відстань до них за допомогою телескопа «Спітцер». Потім вони скомбінували отримані дані з попередніми відкриттями, і в результаті отримали тривимірну карту, яка включає в себе 525 субзоряних об'єктів. Вона охоплює радіус 65 світлових років; найближчі до Сонячної системи «сусіди» знаходяться в межах приблизно 35 світлових років.

Деякі з L-, T- і Y-карликів мають маси і температури, близькі до мас і температур екзопланет. При цьому отримати детальну інформацію про далекі планети може бути складно, тому що світло зірок, навколо яких вони обертаються, затьмарює їх. Оскільки коричневі карлики в цьому дослідженні не обертаються навколо зірок, астрономам не потрібно буде віднімати випромінювання світил. Це потенційно робить коричневі карлики зручною лабораторією для вивчення властивостей екзопланет.

У майбутньому дослідники зможуть дізнатися більше про коричневих карликів за допомогою космічного інфрачервоного телескопа «Джеймс Вебб», який планується запустити в жовтні 2021 року. Крім того, місія NASA SPHEREx, яка проведе повний інфрачервоний огляд всього неба, також дозволить краще зрозуміти характеристики коричневих карликів.

Зазвичай коричневі карлики шукають за тепловим інфрачервоним випромінюванням, але нещодавно астрономи змогли вперше відкрити такий об'єкт за допомогою радіотелескопа. Крім того, вчені нещодавно зареєстрували суперпотужний спалах, що стався на коричневому карлику L-типу.