Загадочный древний коричневый карлик замечен в окрестностях Солнца

Объект WISEA J153429.75-104303.3 (для краткости WISE 1534-1043) — прозванный его первооткрывателем, Дэном Казелденом «Несчастный случай», — это холодный коричневый карлик, расположенный примерно в 50 световых годах от нас в созвездии Весы.

С возрастом коричневые карлики остывают, и их яркость в разных длинах волн меняется. Это похоже на то, как некоторые металлы при нагревании меняют цвет от ярко-белого до темно-красного при охлаждении.

WISE 1534-1043 смутил астрономов, потому что он был слабым в некоторых ключевых длинах волн, предполагая, что он был очень холодным (и старым), но ярким в других, что указывало на более высокую температуру.

«Этот объект превзошел все наши ожидания», — сказал Дэви Киркпатрик, астрофизик из IPAC / Caltech.

В своем новом исследовании он и его коллеги утверждают, что возраст WISE 1534-1043 может составлять от 10 до 13 миллиардов лет — по крайней мере, вдвое больше среднего возраста других известных коричневых карликов.

Это означает, что коричневый карлик образовался, когда наша Галактика Млечный Путь была намного моложе и имела другой химический состав.

Астрономы наблюдали WISE 1534-1043 в инфракрасном диапазоне волн с помощью наземного телескопа в обсерватории Кека. Но объект казался настолько слабым в этих волнах, что сначала они вообще не могли его обнаружить, что, по-видимому, подтверждает их предположение, что он был очень холодным.

Они также определили расстояние до объекта — около 50 световых лет от Земли — и поняли, что он движется быстро — около 800 000 км/ч (примерно 222 км/с).

Это намного быстрее, чем все другие коричневые карлики, которые, как известно, находятся на таком расстоянии от Земли, а это означает, что он, вероятно, летал по Галактике в течение долгого времени, встречая массивные объекты, которые ускоряли его за счет своей силы тяжести.

Имея массу свидетельств того, что коричневый карлик WISE 1534-1043 чрезвычайно древний, исследователи предполагают, что его странные свойства вовсе не странные и что они могут указывать на его возраст.

 Смотрите также: Астрономы исследовали слоистую структуру атмосферы коричневого карлика

Когда Млечный Путь сформировался около 13,5 миллиарда лет назад, он почти полностью состоял из водорода и гелия. Другие элементы, такие как углерод, образовались внутри звезд; когда самые массивные звезды взорвались как сверхновые, они разбросали элементы по всей Галактике.

Метан, состоящий из водорода и углерода, часто встречается в большинстве коричневых карликов, температура которых близка к WISE 1534-1043. Но световой профиль объекта предполагает, что в нем очень мало метана.

Как и все молекулы, метан поглощает световые волны определенной длины, поэтому богатый метаном коричневый карлик будет тусклым на этих длинах волн. WISE 1534-1043, напротив, светит в тех длинах волн, которые могут указывать на низкий уровень метана.

Таким образом, световой профиль WISE 1534-1043 мог соответствовать профилю очень старого коричневого карлика, который образовался, когда галактика была еще бедна углеродом; очень мало углерода при образовании означает очень мало метана в его атмосфере сегодня.

«Неудивительно найти коричневого карлика в таком старом возрасте, но удивительно найти его так близко от нас», — сказал Федерико Марокко, астрофизик из IPAC / Caltech.

«Мы ожидали, что такие старые коричневые карлики существуют, но мы также ожидали, что они будут невероятно редкими. Шанс найти один так близко к Солнечной системе может быть удачным совпадением, или он говорит нам, что они встречаются чаще, чем мы думали».

Исследование было опубликовано в Astrophysical Journal Letters.