Астрономы нашли самую тесную пару ультрахолодных карликов
Расстояние между ними всего в три раза больше дистанции от Земли до Луны
Астрономы обнаружили самую компактную пару из ультрахолодных карликовых звезд — расстояние между компонентами LP 413-53A всего в три раза больше расстояния от Земли до Луны. Ожидается, что исследования этой системы помогут уточнить модели формирования и динамической эволюции кратных систем с очень малой массой. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org.
Системы из двух и более звезд очень интересны для астрофизиков, так как позволяют определять физических параметры звезд, входящих в них, и накладывать ограничения на модели, описывающие эволюцию и внутреннюю структуру звезд и процессы звездообразования. В частности, известно, что обилие звезд в системе зависит от ее массы — доля двойных систем снижается с более чем 80 процентов для самых массивных звезд O-типа до менее чем 20 процентов для маломассивных звезд и субзвездных объектов.
Группа астрономов во главе с Чжи-Чун Сюем (Chih-Chun Hsu) из Северо-Западного университета сообщила об обнаружении самой тесной ультрахолодной двойной системы LP 413-53. Этот объект последние двадцать лет был кандидатом в систему из нескольких звезд, однако ученым никак не удавалось разрешить ее компоненты. В новой работе параметры звезд были определены в ходе анализа данных наблюдений, полученных спектрографом NIRSPEC наземной обсерватории Кека в 2022-2023 годах.
Возраст LP 413-53 составляет от одного до десяти миллиардов лет, звезды в ней относятся к спектральному типу М9 с эффективными температурами 2627–2879 кельвинов. Масса основной звезды составляет 0,076–0,087 массы Солнца, а ее компаньона — 0,063–0,073 массы Солнца, что делает ее потенциальным коричневым карликом. Радиусы звезд оцениваются в 0,093–0,109 радиуса Солнца. Однако самое любопытное свойство системы заключается в ее рекордной компактности — большая полуось орбиты звезд составляет 0,0081–0,0084 астрономической единицы, что в 3,1-3,2 раза больше, чем расстояние от Земли до Луны.
Ученые считают, что, как и более массивные короткопериодические двойные системы, LP 413-53 пережила сложный эволюционный путь. Возможно в системе был третий компаньон, который был выброшен, после чего оставшиеся звезды постепенно сближались. Возможно также звезды ранее находились на более широкой орбите, но теряли орбитальный угловой момент из-за звездных ветров и действия приливных сил. Наблюдения за LP 413-53 будут продолжаться для более точного определения всех свойств системы.
Поисками ультрахолодных карликов занимаются не только ученые, но и энтузиасты. Например в рамках проекта гражданской науки Backyard Worlds: Planet 9 добровольцы отыскали 34 ультрахолодных карлика в двойных системах.
Это заметил телескоп «Джеймс Уэбб»
Инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб» подтвердил теорию обогащения внутренней зоны протопланетных диском холодным водяным паром за счет дрейфа ледяной гальки из внешних частей дисков. Компактные диски при этом обогащаются водяным паром эффективнее, чем более крупные. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters. Считается, что галька (твердые частицы диаметром от миллиметра до метра), содержащаяся в протопланетных дисках вокруг молодых звезд, играет фундаментальную роль в процессе образования планет. В частности, дрейф ледяной гальки из внешней во внутреннюю часть диска, где она сублимируется, порождая водяной пар, может объяснять различия в составе метеоритов и обеднение водой скалистых планет Солнечной системы. Эта идея подтверждается рядом наблюдений за протопланетным дисками, однако ученым не хватало точности получаемых данных. Группа астрономов во главе с Андреа Банзатти (Andrea Banzatti) из Университета штата Техас сообщила, что нашла убедительные доказательства обогащения водой протопланетных дисков за счет дрейфа гальки. Ученые проанализировали данные прибора среднего инфракрасного диапазона MIRI «Джеймса Уэбба», наблюдавшего за четырьмя протопланетными дисками вокруг одиночных молодых (2–3 миллиона лет) звезд CI Тельца, GK Тельца, HP Тельца и IQ Тельца в области звездообразования Тельца. Диски вокруг CI Тельца и IQ Тельца достаточно крупные и обладают щелями и кольцевыми структурами радиусом 100-150 астрономических единиц, остальные два диска являются одними из самых компактных (радиусом 10–20 астрономических единиц) дисков вокруг звезд с массой, близкой к массе Солнца. Исследователи выявили избыточное содержание водяного пара, с температурой 170–400 кельвинов и радиусом излучающей области 1–10 астрономических единиц, в компактных дисках, по сравнению с более крупными дисками. Это хорошо объясняется моделью дрейфа гальки, которая предсказывает, что компактные диски не препятствуют обогащению своей внутренней части водяным паром за счет транспорта ледяной гальки через снеговую линию. В крупных дисках с кольцевыми структурами такой транспорт будет нарушен и большая часть ледяной гальки останется во внешнем диске. Ранее мы рассказывали о том, как «Джеймс Уэбб» увидел облако от возможного столкновения планетезималей в остаточном диске Фомальгаута.
