Астрономы обнаружили 95 новых коричневых карликов в окрестностях Солнца

Команда профессиональных астрономов и астрономов-любителей из проекта Backyard Worlds: Planet 9 обнаружила 95 новых коричневых карликов около Солнца.

Ранее исследователем-любителем гражданского научного проекта Backyard Worlds: Planet 9 было открыто два коричневых карлика. Коричневые карлики – это холодные тусклые объекты, которые имеют размер между размером планеты газового гиганта, такой как Юпитер или Сатурн, и размером звезды, подобной Солнцу.

Эти объекты, которые иногда называют неудачными звездами, слишком малы, чтобы выдерживать реакции синтеза водорода в их ядрах, но у них есть звездные атрибуты. Как правило, они имеют массу от 11-16 юпитеров (приблизительная масса, при которой может поддерживаться синтез дейтерия) до 75-80 юпитеров (приблизительная масса для поддержания синтеза водорода).

Коричневые карлики спектрально классифицируются на карлики M-, L-, T- и Y-типов. Несмотря на название, они разного цвета. Многие коричневые карлики, вероятно, покажутся человеческому глазу пурпурными или оранжево-красными. Их малая масса, низкая температура и отсутствие внутренних ядерных реакций делают их очень слабыми, и поэтому их чрезвычайно трудно обнаружить. Тем не менее, они излучают тепло в виде инфракрасного света, невидимого для человеческого глаза, но обнаруживаемого телескопами, такими как обсерватории NEOWISE и Spitzer.

Чтобы помочь найти самых холодных и ближайших соседей нашего Солнца, астрономы из проекта Backyard Worlds обратились к всемирной сети, состоящей из более чем 100 000 гражданских ученых. Эти добровольцы старательно исследуют триллионы пикселей изображений, сделанных телескопами, чтобы определить едва уловимые движения близлежащих коричневых карликов и планет. Несмотря на достижения машинного обучения и суперкомпьютеров, человеческий глаз все еще ничем не заменить, когда дело доходит до обнаружения слабых движущихся объектов.

«Эти прохладные миры дают возможность по-новому взглянуть на формирование и атмосферы планет за пределами Солнечной системы», – сказал д-р Аарон Мейснер, астроном из Национальной исследовательской лаборатории оптико-инфракрасной астрономии NSF. «Эта коллекция крутых коричневых карликов также позволяет нам точно оценить количество свободно плавающих миров, блуждающих в межзвездном пространстве около Солнца».

Чтобы идентифицировать несколько самых слабых и самых холодных из новых коричневых карликов, доктор Мейснер и его коллеги использовали прибор ближнего инфракрасного излучения Echellette Spectrometer (NIRES) в обсерватории Кека.

«Мы использовали спектры NIRES для измерения температуры и газов, присутствующих в их атмосфере», – сказал соавтор, профессор Адам Бургассер, астрофизик из Центра астрофизики и космических наук Калифорнийского университета в Сан-Диего. «Каждый спектр – это, по сути, отпечаток пальца, который позволяет нам отличить холодный коричневый карлик от других звезд».

Последующие наблюдения с использованием космического телескопа НАСА Spitzer, обсерватории Мон-Мегантик и обсерватории Лас-Кампанас также внесли свой вклад в оценки температуры коричневых карликов.

Среди самых захватывающих открытий команды – несколько коричневых карликов в пределах 10 парсек (33 световых лет) от Солнца, два быстро движущихся объекта, три субкарлика T-типа, пять карликов Y-типа. Астрономы также обнаружили карлик типа T8, движущийся вместе с белым карликом под названием LSPM J0055 + 5948, четвертой такой системой, которую удалось найти, и карликом T-типа, компаньоном белого карлика LSR J0002 + 6357.

«Удивительно, что их первым заметил ученый-любитель», – сказал д-р Мейснер. «Открытия Backyard Worlds показывают, что представители общественности могут сыграть важную роль в изменении нашего научного понимания нашего солнечного соседства».

Статья команды будет опубликована в следующем выпуске Astrophysical Journal. Препринт доступен в arXiv: 2008.06396