Открыто древнейшее поколение коричневых карликов

Коричневый карлик из толстого диска или гало в представлении художника

(иллюстрация John Pinfield).

http://en.wikipedia.org/wiki/Thick_disk

Группа астрономов во главе во главе с доктором Дэвидом Пинфилдом (David Pinfield) из Хартфордширского университета обнаружила две старейшие звезды в нашей Галактике. Обе они являются коричневыми карликами.

Эти древние объекты движутся со скоростью 100-200 километров в секунду, что гораздо быстрее, чем скорость обычных звёзд и даже других коричневых карликов. По мнению специалистов, они образовались ещё в те времена, когда Млечный Путь был молодой галактикой: более 10 миллиардов лет тому назад. Примечательно, что учёные полагают, что "новички" могут быть частью обширной и ранее не замеченной наблюдателями популяции космических объектов.

Коричневыми карликами называются звёзды, обладающие достаточно небольшой массой (менее 7% от массы Солнца). В отличие от других звёзд, они не способны генерировать тепло внутри себя путём ядерного синтеза. Из-за этого они со временем остывают и тускнеют: очень старые коричневые карлики становятся в буквальном смысле холодными. Так, например, открытые звёзды имеют температуру 250-600 градусов по Цельсию, что значительно меньше температуры других звёзд (для сравнения, температура Солнца – 5600 градусов по Цельсию).

Команде Пинфилда удалось обнаружить карликов при помощи орбитальной обсерватории WISE. Объектам были присвоены названия WISE 0013+0634 и WISE 0833+0052. Они располагаются в созвездиях Гидры, соответственно. Дополнительные измерения, подтверждающие характер объектов, были получены большими наземными телескопами Magellan, Gemini, VISTA и UKIRT.

Коричневый карлик из толстого диска или гало в представлении художника (иллюстрация John Pinfield).

Стоит отметить, что искать коричневых карликов непросто. Небосклон полон "красных" объектов, на фоне которых эти тусклые светила теряются: покрасневшие звёзды, слабые фоновые галактики (расположенными на большом расстоянии от Млечного Пути), туманности из газа и пыли – все они мешают поискам. Искать холодных коричневых карликов среди такой мешанины всё равно, что искать иголку в стоге сена.

Но команда Пинфилда разработала новый метод, в основе которого лежит многочисленные сканирования неба при помощи WISE. Он и позволил идентифицировать коричневых карликов, которые оказались бледнее, чем другие обнаруженные объекты.

Затем команда изучила инфракрасный свет, исходящий от этих объектов, которые являются весьма необычными в сравнении с типичными коричневыми карликами, движущимися гораздо медленнее. Спектральные сигнатуры их света рассказали астрономам о древних атмосферах, почти полностью состоящих из водорода (в отличие от атмосфер молодых звёзд, изобилующих тяжёлыми элементами).

"В отличие от других похожих объектов, старейшие члены Галактики движутся гораздо быстрее, чем юное поколение", – комментирует Пинфилд.

Звёзды, которые располагаются ближе к Солнцу (в так называемом локальном объёме), в основном относятся к представителям трёх популяций: находящиеся в тонком диске, толстом диске или гало. Толстый диск намного старше тонкого диска, его звёзды движутся вверх и вниз с более высокой скоростью. Оба компонента диска находятся в гало, которое содержит остатки первых звёзд, образовавшихся в Млечном Пути.

Объекты тонкого диска преобладают в локальном объёме, а вот объекты толстого диска и гало находят гораздо реже. Около 97% местных звёзд принадлежат к тонкому диску, в то время как толстому диску и гало отведено всего 3%.

Популяция коричневых карликов, вероятно, относится как раз к звёздному меньшинству. Это и объясняет тот факт, что эти быстродвижущиеся объекты были обнаружены только сейчас.

Предположительно, в тонком диске Галактики таится больше 70 миллиардов коричневых карликов, в то время как толстый диск и гало занимают гораздо больше места в галактическом пространстве. Отсюда напрашивается вывод, что даже такая маленькая (3%) местная популяция свидетельствует об огромном количестве древних коричневых карликов в Млечном Пути.

"Эти два коричневых карлика могут быть лишь верхушкой айсберга и интригующей частью астрономической археологии, – считает Пинфилд. – Мы смогли обнаружить эти объекты с помощью функции поиска самых слабых и холодных звёзд. И, найдя несколько из них, мы начнём разбираться в самой ранней эпохе истории Галактики".

Препринт научной статьи опубликован на ресурсе ArXiv.org, полная работа появится в издании Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Также по теме:
У неудавшейся звезды обнаружена гигантская экзопланета
Коричневый карлик у двойной звезды запутал астрономов 
Одна из самых ярких звёзд неба оказалась тройной
Новая гигантская экзопланета превратила Юпитер в карлика
Астрономы нашли коричневого карлика
Ученые нашли во Вселенной самые холодные несостоявшиеся звезды