Вчені помітили дивний об’єкт, що обертається навколо зорі, віддаленої від нас на 1400 світлових років, і він серйозно суперечить уявленням про те, що можливо у Всесвіті. Це коричневий карлик, який знаходиться на такій близькій орбіті до своєї дуже гарячої зорі, що його температура перевищує 8 000 Кельвінів (7 727°C). Цього вистачить, щоб розщепити молекули в його атмосфері на атоми.
Цей показник вище за температуру поверхні Сонця, де вона становить 5 778 Кельвінів. Фактично, цей коричневий карлик є температурним рекордсменом – найгарячішим об’єктом такого типу, який коли-небудь знаходили вчені. Міжнародна команда на чолі з астрофізиком Наамою Халлакун з Науково-дослідного інституту Вейцмана в Ізраїлі назвала дивовижний об’єкт WD0032-317B.
Хоча коричневі карлики, як правило, гарячіші за планети, вони холодніші за червоні карликові зорі, тобто не можуть досягти температури Сонця за допомогою власних внутрішніх термоядерних двигунів. Відкриття, як говорять вчені, може допомогти зрозуміти, що відбувається з подібними до Юпітера газовими гігантами, які обертаються навколо надзвичайно гарячих масивних зірок.
Планети, що обертаються близько до своїх зірок, опромінюються величезною кількістю ультрафіолетового світла. Це може спричинити випаровування їхніх атмосфер, а молекули в них розриватимуться на частини (термічна дисоціація). Однак у науковців мало даних про таке середовище, тому що у такій близькості до яскравої зорі сигнали від екзопланети виокремити важко. Вчені знають лише про одну екзопланету, достатньо гарячу для термічної дисоціації. Це KELT-9b, що обертається навколо блакитної зірки-надгіганта, яка нагріває денну сторону екзопланети до температури понад 4600 Кельвіна (4 327°C).
Однак одним зі способів вивчення екстремальних режимів можуть бути коричневі карлики у подвійних системах з білими карликовими зорями. Білі карлики набагато, набагато менші за блакитні надгіганти, такі як KELT-9, що робить їх тьмянішими, і сигнал від об’єктів-супутників легше виокремити. Коричневий карлик – це не зовсім планета і не зовсім зірка. Планетоподібний об’єкт може мати достатньо тиску і тепла в ядрі, щоб запалити термоядерний синтез дейтерію (“важкого” ізотопу водню). Температура і тиск, необхідні для його синтезу, набагато нижчі, ніж температура і тиск, необхідні для синтезу звичайного водню, який горить в ядрах зірок.
Розміри коричневих карликів можуть досягати близько 80 мас Юпітера, а температура – близько 2 500 Кельвінів. Вони холодніші та тьмяніші, ніж червоні карлики, але світяться в інфрачервоному діапазоні.
Білі карлики – це остання стадія життя таких зірок, як Сонце. Коли в ядрі зорі закінчується водень, вона викидає свої зовнішні шари, і ядро стискається в надщільний об’єкт розміром приблизно з Землю. Білі карлики світяться залишковим теплом, але процес загибелі дуже енергійний – вони надзвичайно гарячі. І WD0032-317 дуже гаряча, маломасивна біла карликова зоря – близько 40% маси Сонця і температура близько 37 000 Кельвінів.
На початку 2000-х років дані, отримані за допомогою інструменту ультрафіолетового спектрографа (UVES) Very Large Telescope Європейської південної обсерваторії, дозволили припустити, що WD0032-317 рухається по орбіті, і її щось підтримує чи підштовхує. Вчені використали UVES для отримання нових спостережень і виявили, що компаньйон є коричневим карликом з масою від 75 до 88 Юпітерів, який обертається навколо неї за 2,3 години.
Оскільки коричневий карлик і зоря знаходяться дуже близько один до одного, коричневий карлик є приливно-відливним: одна його сторона постійно звернена до зорі, тоді як інша залишається в темряві. Команда розрахувала екстремальні температури й була вражена. “Залежно від моделі ядра білого карлика, температура нагрітої денної сторони супутника коливається від 7 250 до 9 800 Кельвінів, а темної – приблизно 1 300 – 3 000 Кельвінів. Тото різниця температур 6 000 К приблизно в чотири рази більша, ніж у KELT-9b”, – пишуть вчені у своїй роботі.
Науковці не знають гарячіших планет чи коричневих карликів, що робить WD0032-317B не лише дивовижною, але й чудовим кандидатом для вивчення того, як надзвичайно гарячі зорі можуть випаровувати своїх менших за масою супутників.
Читайте також:
Leave a Reply