Според международен екип от астрономи два обекта с размери на кафяви джуджета обикалящи около гигантска стара звезда показват как планетите могат да се появят около звездите по-бързо и ефикасно, отколкото някой е мислел, че е възможно.
„Открихме два обекта с размери на кафяви джуджета около обикновена звезда – нещо, което е много рядко срещано” казва Алекс Уолчан, професор по астрономия и астрофизика в Щатския университет на Пенсилвания и научен ръководител на проекта.
Звездата BD 20 2457 е оранжев гигант (К2) – стара звезда близо до края на живота си. За първи път астрономите виждат двойка кафяви джуджета около гигантска звезда от К-тип и това им дава уникална възможност да видят как те биват създавани. Изследователи от Центъра по астрономия Торун в Полша и Центъра за екзопланети и обитаеми светове към Щатския университет на Пенсилвания описват своите открития в новия брой на Astrophysical Journal.
Кафявите джуджета са тъмни, трудни за забелязване обекти, които стоят на разделителната линия между планети и звезди. Масата им е твърде голяма за да бъдат планети, но недостатъчна за протичане на ядрените реакции в звездите. Тези братовчеди на звездите представляват „липсващото звено” между звезди и планети, но се знае малко за това как те се появяват.
„Ако намерим едно кафяво джудже ние не сме сигурни от къде се е появило то” обяснява Уолчан. „Може да бъде или от процес на образуване на планета или да е директен продукт на формирането на звезда”.
Да се видят две от тях около звездата им означава, че те първоначално трябва да се оформили от огромното количество суров материал, който е обкръжавал звездата, когато тя е била млада. Астрономите наричат този плътен пръстен от газ и прах с размерите на слънчева система „протопланетарен диск”.
„Ако случаят е такъв” продължава той „ и ако тогава съберем минималните маси на тези два обекта, ние знаем, че дискът трябва да е бил изключително масивен.”
За да открият тази бледа двойка астрономите са използвали спектрографа с висока разделителна способност на телескопа Хоби-Ебърли в западен Тексас за да разделят светлината на BD 20 2457. Тази техника е подобна на начина, по който призма разделя светлината на спектър от цветове. Астрономите са търсели изместване в определени спектрални линии, тъй като джуджетата при движението си около звездата я карат да се мести напред-назад поради техните гравитационни влияния.
Когато гравитацията на кафявите джудета кара BD 20 2457 леко да се премести в посока на Земята, дължината на вълните намалява и спектралните линии стават леко по-сини. При отдалечаване от Земята – дължините на вълните се увеличава и те стават леко по-червени. По нищо друго освен по скоростта и степента на преместване на спектралните линии или големината и формата на орбитите астрономите не могат да определят масата на обектите.
Учените считат, че масата на тези два обекта е най-малко съответно 21 пъти и 13 пъти масата на Юпитер. Следователно те изглежда надвишават минималната маса на кафяво джудже – 13 пъти масата на Юпитер. Те са отдалечени от звездата си на около 1.5 и 2 пъти разстоянието между Земята и Слънцето и една година там продължава съответно 380 на единия и 622 дни на другия.
Това, което е още по-необичайно е времето необходимо за направата на тези кафяви джуджета.
Преди няколко милиона години, BD 20 2457 е била в главната последователност – етапът на развитие на звездите, в който звездата излъчва светлина след изгаряне на водород, така както го прави сега нашето Слънце. С изключение на това, че тази звезда с маса 3 пъти масата на Слънцето е била много по-гореща и по-ярка.
„Интензивното излъчване на тази звезда би нагряло и изпарило всичко, което се е формирало около нея” казва Уолчан „Фактът, че тези джуджета още са там означава, че те е трябвало да натрупат много материя изключително бързо и да бъдат напълно оформени по времето, когато звездата се „е включила”.
На звезда като BD 20 2457 и отнема около 10 милиона години да се оформи и да влезе в главната последователност. Като груба оценка – за да продължават движението си около звездата по същия начин джуджетата трябва всяка година да прибавят към масата си маса като тази на Луната.
„Изводът от това е, че определена комбинация от физически механизми може да бъде отговорна за създаването на кафявите джуджета” казва Уолчан. „Вместо да растат чрез постоянно, стабилно натрупване на вещество, е възможно собствената гравитация на джуджетата да им помогне да натрупат маса и да ускорят образуването си.”
Уолчан е работил заедно с Анджей Т. Ниджиелски, Гжегож Новак и Моника Адамов. Финансирането на проекта е осигурено от НАСА и Полското министерство на науката и висшето образование.
По материали от Щатския университет на Пенсилвания.
Превел: Тихомир Георгиев
От ScienceDaily
Източник: nauka.bg
