Всесвіт

Вчені з’ясували, чому Юпітер не перетворився в зірку

Вчені за допомогою комп’ютерного моделювання з’ясували, що коричневі карлики спочатку формувалися як зірки, а газові гіганти — як планети.

Коричневі карлики — це космічні об’єкти з масами в діапазоні від 0,012 до 0,077 маси Сонця, або від 13 до 80 мас Юпітера. Вони мають загальні характеристики як з планетами та зірками, тому їх іноді називають субзірками. Вони більші, ніж планети-гіганти, але недостатньо масивні, щоб сяяти, як справжні зірки. Минулі дослідження показали, що коричневі карлики, які обертаються навколо зірок, ймовірно, самі сформувалися як мало масивні зірки. Як і в зірках, в їхніх надрах відбувається ядерний синтез, але після вичерпання запасів ядер легких елементів термоядерні реакції припиняються.

Американські астрономи на чолі з Бренданом Боулер (Brendan Bowler) з Техаського університету в Остіні, використовуючи прямі зображення з наземних телескопів на Гаваях — обсерваторії Кека і телескопа «Субару», вивчили орбіти таких супутників, що обертаються навколо своїх зірок у 27 планетних системах.

Сучасна техніка дозволяє отримувати прямі зображення об’єктів з масою від 1 маси Юпітера. Однак не завжди зрозуміло, чи є великий об’єкт, виявлений на зовнішній околиці тієї чи іншої планетної системи, планетою-гігантом або невеликим коричневим карликом.

«По мірі того як технологія удосконалювалася, одне з найважливіших питань, яке виникло — яка природа супутників, які ми знаходимо?» — Наводяться в прес-релізі обсерваторії Кека слова Брендана Боулера. — «Один із способів розібратися в цьому — вивчити динаміку системи, подивитися на орбіти. Їх орбіти сьогодні є ключем до розкриття їх еволюції».

Але спостереження за орбітальним обертанням газових гігантів і коричневих карликів — дуже тривалий процес. Вони розташовуються настільки далеко від своїх зірок, що один оборот може тривати сотні років. Оскільки більшість об’єктів були відкриті за останні один-два десятиріччя, у вчених є зображення, відповідні лише декільком відсоткам від загальної орбіти кожного.

Використовуючи систему адаптивної оптики, вчені зробили знімки гігантських планет і коричневих карликів, зафіксувавши з високою точністю їх нинішній рух навколо своїх батьківських зірок. Потім, об’єднавши ці дані з усіма попередніми спостереженнями, опублікованими іншими астрономами або доступними в архівах телескопів, вони провели комп’ютерне моделювання. В результаті був отриманий набір можливих варіантів орбіт для кожного супутника.

«Будь-який, навіть невеликий рух дає хмара можливих орбіт, — зазначає вчений. — Чим менша хмара, тим ближче астроном наближається до істинної орбіти супутника».

За допомогою спеціально розробленої програми Orbitize!, яка використовує закони руху Кеплера, дослідники перевірили, які типи орбіт відповідають виміряним положенням, а які ні.

«Замість того щоб чекати десятиліття чи століття, поки планета зробить повний оборот, ми можемо компенсувати короткі часові рамки наших спостережень дуже точними вимірами положення, — каже інший учасник дослідження Ерік Нільсен (Eric Nielsen) зі Стенфордського університету. — «Orbitize!, яку ми розробили спеціально для часткових орбіт, дозволила нам знаходити орбіти навіть для супутників найдовшого періоду».

Пошук форми орбіти є ключовим у визначенні типу об’єкта. Ті, які мають більш кругові орбіти, ймовірно, сформувалися як планети, а ті, чиї орбіти витягнуті, — як зірки. В останньому випадку зореутворююча хмара газу і пилу в свій час розділилося на дві частини — з однієї сформувалася зірка, з іншої — коричневий карлик, що обертається навколо цієї зірки. Вчені говорять, що це, по суті, подвійні зоряні системи, які містять одну справжню зірку і одну «невдалу».

Головним результатом дослідження, на думку авторів, є те, що їм вдалося показати, що планети-гіганти і коричневі карлики формувалися принципово по-різному.

«Незважаючи на те, що цим супутникам мільйони років, пам’ять про те, як вони сформувалися, все ще закодована в їх нинішніх орбітах», — зазначає Нільсен.

Натхнення: earth-chronicles.ru

Кнопка «Наверх»
Закрыть