Астрономы нашли пять объектов, похожих на коричневые карлики, с массами, близкими к пределу горения водорода
Коричневые карлики - это холодные тусклые объекты, масса которых находится между планетами-гигантами, такими как Юпитер или Сатурн, и маломассивными звездами
Используя данные спутника Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) и наземных телескопов, астрономы обнаружили пять коричневых карликов вблизи предельной массы горящего водорода на близких орбитах возле звезд главной последовательности TOI-148, TOI-587, TOI-681, ТОI-746 и ТОI-1213.
Коричневые карлики — это холодные тусклые объекты, масса которых находится между планетами-гигантами, такими как Юпитер или Сатурн, и маломассивными звездами.
Эти объекты, которые иногда называют неудавшимися звездами, слишком малы, чтобы выдерживать реакции синтеза водорода в их ядрах, но у них есть звездные атрибуты.
Они часто определяются с нижним пределом в 13 масс Юпитера, приблизительной массой, при которой объект может начать воспламенять синтез дейтерия в его ядре, и с верхним пределом в 80 масс Юпитера, приблизительной массой, при которой объект становится достаточно массивным для слияния ядер водорода с ядрами гелия внутри своего ядра (основная характеристика звезды главной последовательности).
Однако эти границы нечеткие, поскольку точные массы, в которых происходит синтез дейтерия и водорода, зависят от химического состава объекта.
Определяющей характеристикой коричневых карликов является их относительно низкая частота появления (менее 1%) на близких орбитах (менее 5 а.е.) вокруг звезд главной последовательности по сравнению с планетами-гигантами и другими звездами или «пустыней коричневых карликов».
«Мы до сих пор не знаем точно, где находятся пределы массы коричневых карликов, пределы, которые позволяют отличить их от маломассивных звезд, которые могут сжигать водород в течение многих миллиардов лет, тогда как у коричневого карлика будет короткая стадия горения, а затем — более холодная жизнь», — говорят ученые.
«Эти пределы меняются в зависимости от химического состава коричневого карлика, например, или способа его образования, а также его начального радиуса».
В новом исследовании астрономы обнаружили и охарактеризовали пять транзитных коричневых карликов вокруг пяти звезд: TOI-148 (также известный как UCAC4 260-199322), TOI-587 (HD 74162), TOI-681 (TYC). 8911-00495-1), TOI-746 (TYC 9177-00082-1) и TOI-1213 (TYC 8970-00020-1).
Эти объекты — TOI-148b, TOI-587b, TOI-681b, TOI-746b и TOI-1213b — имеют период обращения от 4,8 до 27,2 дня, массы от 77 до 98 масс Юпитера и радиусы от 0,81 до 1,66 радиуса Юпитера.
Их массы близки к неопределенному нижнему пределу слияния водородного ядра (73-96 масс Юпитера), который разделяет коричневые карлики и маломассивные звезды.
«Каждое новое открытие дает дополнительные сведения о природе коричневых карликов и дает нам лучшее понимание того, как они образуются и почему они так редки», — говорят исследователи.
«Предполагается, что коричневые карлики со временем уменьшатся в размерах, поскольку они сжигают свои запасы дейтерия и остывают. Мы обнаружили, что два самых старых объекта, TOI-148b и TOI-746b, имеют меньший радиус, в то время как два самых младших имеют больший радиус».
«Даже с этими дополнительными объектами нам все еще не хватает цифр, чтобы сделать окончательные выводы о различиях между коричневыми карликами и маломассивными звездами», — делают вывод астрономы. «Чтобы узнать больше, необходимы дальнейшие исследования».
Об открытии сообщается в журнале Astronomy & Astrophysics.