Астрономы уточнили происхождение редкого коричневого карлика у массивной звезды

Астрономы из Гарвардского университета провели новый анализ данных телескопа TESS и получили наиболее четкие наблюдения коричневого карлика, обращающегося вокруг массивной стареющей звезды. Результаты уточнили происхождение этого редкого объекта — он, вероятно, сформировался из протопланетного диска, подобно планетам.

Астрономы из Гарвардского университета провели новый анализ данных телескопа TESS и получили наиболее четкие наблюдения коричневого карлика, обращающегося вокруг массивной стареющей звезды. Результаты уточнили происхождение этого редкого объекта — он, вероятно, сформировался из протопланетного диска, подобно планетам.

Долгое время коричневые карлики классифицировали исключительно по массе: они слишком тяжелы для планет, но недостаточно массивны, чтобы стать звёздами. Однако такой подход игнорирует принципиально разные сценарии рождения — либо прямое сжатие газового облака, либо аккреция вещества из диска вокруг молодой светила. Каждый путь оставляет уникальный отпечаток на орбите: при коллапсе облака она обычно вытянутая, а при дисковом росте — более округлая.

Различить эти механизмы непросто, поскольку приливные силы близкой звезды могут со временем сгладить даже сильно вытянутую траекторию. Тем не менее, новые измерения, выполненные с помощью космического обсерватории TESS, позволили с высокой точностью определить размер и форму орбиты объекта HIP 61637 b. Этот коричневый карлик находится в так называемой «пустыне» — области вокруг звёзд, где такие тела встречаются крайне редко.

Его звезда-хозяин почти в три раза массивнее Солнца (2,86 солнечных масс), имеет радиус 4,33 солнечных радиусов и эффективную температуру около 9180 К. Возраст системы оценивается в 396 миллионов лет, что делает HIP 61637 b одним из немногих коричневых карликов с надёжно установленным возрастом. Период обращения составляет 6,83 суток, а эксцентриситет орбиты близок к нулю (0,054), что указывает на почти круговую траекторию.

По размерам объекта (радиус 1,149 радиусов Юпитера) и массивности звезды учёные склоняются к дисковому сценарию формирования — постепенному наращиванию материала, как у планет. Однако масса коричневого карлика — 47,8 масс Юпитера — приближается к теоретическому пределу для такого способа роста, поэтому окончательный вывод пока преждевременен. Авторы подчёркивают, что их результат добавляет важный новый объект к немногочисленному списку хорошо изученных транзитных коричневых карликов с известным возрастом.

Теоретические модели приливной эволюции предсказывают, что диссипативные механизмы должны были округлить орбиту за время существования системы, что согласуется с наблюдениями. Дальнейшие открытия TESS помогут астрономам понять, являются ли такие тела «неудавшимися» звёздами, «переросшими» планетами или представляют собой нечто совершенно иное. Исследование опубликовано на платформе arXiv и вскоре появится в рецензируемом журнале.