«Джеймс Уэбб» отыскал одинокие объекты планетарной массы в созвездии Персея

Инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил ряд кандидатов в одиночные объекты планетарной массы в туманности NGC 1333 в созвездии Персея. Оказалось, что таких объектов в этой области может быть заметно больше, чем предсказывали теории. Ученые также отыскали несколько кандидатов в маломассивные двойные звезды. Препринт работы доступен на сайте arXiv.org.

Начальная функция масс играет важную роль в понимании механизмов звездообразования, описывая распределение звезд по массам в виде степенной или логнормальной функции. Считается, что она универсальна для большинства зон рождения звезд, однако почему это так происходит, до сих пор не до конца ясно. Еще один неясный момент — поведение начальной функции масс для очень маломассивных объектов, таких как планеты-гиганты и коричневые карлики, в том числе тех, которые были выброшены из систем, где образовались. Это важно для понимания механизмов формирования и эволюции таких тел, а также причин их выброса из систем. Чтобы исправить этот, недочет ученые занимаются поисками субзвездных объектов и объектов планетарной массы (от 1 до 15 масс Юпитера) в молодых звездных скоплениях и ассоциациях, причем эти поиски существенно увеличили свою глубину с запуском в космос телескопа «Джеймс Уэбб».

Группа астрономов во главе с Адамом Лангевельдом (Adam B. Langeveld) из Университета Джона Хопкинса опубликовала первичные результаты глубокого спектроскопического поиска молодых коричневых карликов и планет-сирот при помощи спектрографа NIRISS «Джеймса Уэбба» в туманности, связанной со звездным скоплением NGC 1333 в созвездии Персея, которая является областью активного звездообразования. Туманность находится в молекулярном облаке Персея и расположена примерно в 960 световых годах от Солнца, ранее эта зона изучалась при помощи камеры NIRCam телескопа.

Из 585 наблюдавшихся телескопом объектов отбирались для дальнейшего изучения только те, чьи спектры могли соответствовать очень маломассивной звезде или коричневому карлику. Всего таких источников излучения обнаружилось 114 штук. Среди них были опознаны 19 уже известных коричневых карликов, а также шесть новых кандидатов в объекты планетарной массы, которые могут быть представителями спектральных типов от M9 до L4, с массами от 5 до 10 масс Юпитера. У одного из кандидатов наблюдается явный избыток инфракрасного излучения, могущий быть связанным с пылевым диском. Ни один из кандидатов не показывает явных признаков линий поглощения метана, характерного для объектов типа Т (или масс менее четырех масс Юпитера). Эти результаты позволяют наложить ограничение на число одиночных, свободно плавающих объектов планетарной массы в примерно десять процентов от числа объектов, входящих в скопление, что значительно больше, чем ожидалось.

Ученые также провели поиски маломассивных двойных звезд с расстоянием между компонентами от 50 до 300 астрономических единиц и отыскали шесть кандидатов. Кроме того, один из исследованных коричневых карликов оказался двойной системой, где компаньон обладает планетарной массой.

Не всегда открытия экзопланет-сирот удается подтвердить. Например, недавно найденный телескопом TESS кандидат в экзопланету-сироту оказался вспышкой.