В новой работе под руководством Жаклин Фээрти из Карнеги были изучены различные свойства 152 предполагаемых молодых коричневых карликов, чтобы классифицировать их разнообразие, и было обнаружено, что за большей частью их различий могут лежать атмосферные свойства, открытие, которое может относиться и к планетам за пределами Солнечной системы. Работа опубликована в серии дополнений к астрофизическому журналу.Ученых очень интересуют коричневые карлики, которые обещают объяснить не только эволюцию планет, но и звездообразование. Эти объекты труднее обнаружить, чем более массивные и яркие звезды, но их намного больше, чем таких звезд, как наше Солнце.
Они представляют собой самые маленькие и легкие объекты, которые могут образовываться подобно звездам в Галактике, поэтому они являются важным «концом книги» в астрономии.На данный момент данные о коричневых карликах можно использовать в качестве альтернативы для созерцания внесолнечных миров, которые мы надеемся изучать с помощью будущих инструментов, таких как космический телескоп Джеймса Уэбба.
«Коричневые карлики гораздо легче изучать, чем планеты, потому что их не подавляет яркость родительской звезды», — объяснил Фаэрти.Но огромное разнообразие, которое мы видим в свойствах популяции коричневых карликов, означает, что в них еще так много всего, что остается неизвестным или малоизученным.Коричневые карлики слишком малы, чтобы поддерживать процесс синтеза водорода, который питает звезды, поэтому после образования они медленно охлаждаются и сжимаются с течением времени, а их поверхностная гравитация увеличивается.
Это означает, что их температура может варьироваться от почти такой же высокой, как звезда, до такой же холодной, как планета, что, как считается, также влияет на их атмосферные условия. Более того, их массы также варьируются от звездообразных до гигантских планет, и они демонстрируют большое разнообразие по возрасту и химическому составу.
Количественно оценив наблюдаемые свойства такого количества молодых кандидатов в коричневые карлики, Фаэрти и ее команда, в том числе Джонатан Гань из Карнеги и Алисия Вайнбергер, смогли показать, что эти объекты обладают огромным разнообразием цветов, спектральных характеристик и многого другого. Выявление причины этого диапазона было в центре работы Фаэрти.
Обнаружив дома, где родились многие коричневые карлики, Фаэрти смогла устранить различия в возрасте и химическом составе как основную причину этого большого различия. Это оставило атмосферные условия — то есть погодные явления или различия в составе и структуре облаков — в качестве главного подозреваемого в том, что движет крайними различиями между объектами схожего происхождения.Все места рождения коричневых карликов, идентифицированные в этой работе, являются регионами, в которых также находятся экзопланеты, поэтому те же результаты справедливы и для планет-гигантов, вращающихся вокруг ближайших звезд.
«Я считаю этих молодых коричневых карликов братьями и сестрами гигантских экзопланет. Как близкие члены семьи, мы можем использовать их, чтобы исследовать, как работает процесс старения планеты», — сказал Фээрти.