Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил первых коричневых карликов за пределами нашей Галактики

Космический телескоп Джеймс Уэбб (JWST) обнаружил, возможно, первую в истории популяцию коричневых карликов за пределами Млечного Пути. Кандидаты в коричневые карлики были найдены в звездном скоплении NGC 602 недалеко от Малого Магелланова Облака, галактики-спутника, расположенной на расстоянии 200 000 световых лет. Это открытие может помочь объяснить тонкости планетарного и звездного формирования и открыть окно в условия во Вселенной миллиарды лет назад.

Коричневые карлики, иногда называемые неудавшимися звездами, занимают промежуточное положение между крупнейшими планетами и наименьшими звездами. Обычно они имеют массу от 13 до 75 масс Юпитера, что достаточно мало, чтобы поддерживать ядерный синтез. Такие объекты часто находятся в «свободном плавании», не привязанные к более крупным звездам и более мелким экзопланетам. Это затрудняет их обнаружение, особенно на больших расстояниях. Пока что астрономы обнаружили всего около 3000 коричневых карликов, и все они находятся в нашей галактике.

Теперь научная группа под руководством Питера Цайдлера из Европейского космического агентства (ЕКА) обнаружила убедительные доказательства наличия популяции коричневых карликов в NGC 602. Это звездное скопление (в центре изображения) находится на окраине Малого Магелланова Облака, галактики-спутника Млечного Пути, находящейся на расстоянии около 200 000 световых лет.

«Только благодаря невероятной чувствительности и разрешению в нужном диапазоне длин волн мы можем обнаруживать эти объекты на таких больших расстояниях», — говорит Питер Цайдлер. «Это никогда не было возможным раньше и также останется невозможным с телескопами на Земле в обозримом будущем».

Недавно обнаруженная популяция коричневых карликов важна из-за расстояния и условий в Малом Магеллановом Облаке. Эта область пространства похожа на то, какой, по мнению ученых, была ранняя Вселенная, с низким уровнем тяжелых элементов, низкой плотностью и большими облаками ионизированного водорода, готовыми к формированию звезд .

Ученые пока не совсем уверены, как образуются коричневые карлики. Они могут появляться из фрагментации околозвездных дисков, как планеты, или из коллапса молекулярных облаков, как звезды. На изображении выше кандидаты в коричневые карлики показаны желтыми точками. Они имеют видимые массы от 50 до 84 масс Юпитера и разделяют те же области космоса с молодыми звездами, которые не вошли в основную последовательность. Это говорит о том, что коричневые карлики образовались вместе со звездами.

Определить возраст коричневых карликов сложно, поскольку они не сжигают водород и не излучают много света. Однако обнаружение этих объектов рядом с молодыми звездами дает небольшую подсказку, показывая, что они, скорее всего, примерно того же возраста, что и звезды — всего несколько миллионов лет. По словам исследователей, эти данные подтверждают механизм образования коричневых карликов, подобный звездному.

«Изучая молодые, бедные металлами коричневые карлики, недавно обнаруженные в NGC602, мы приближаемся к разгадке секретов формирования звезд и планет в условиях ранней Вселенной» , — говорят исследователи. «Это первые субзвездные объекты за пределами Млечного Пути. Мы должны быть готовы к новаторским открытиям в этих новых объектах»

Наблюдения были сделаны в рамках программы JWST GO # 2662 (PI: P. Zeidler). Результаты были опубликованы в The Astrophysical Journal.