Просторы Вселенной бороздит бесчисленное множество тусклых коричневых карликов, подобных изображенному на этой картинке нейрохудожника. Но только несколько десятков из них были детально изучены с помощью космических телескопов. Благодаря аппарату SPHEREx NASA ученые находятся в процессе анализа еще тысяч подобных объектов. Фото: НАСА/JPL-Калифорнийский технологический институт
Космос полон объектов, которые не вписываются в привычную классификацию. Коричневые карлики (brown dwarfs) — один из таких примеров. Они формируются из газовых облаков, подобно звездам, но их массы недостаточно для устойчивого термоядерного синтеза в ядре. Поэтому полноценными звездами они не становятся, а по своим свойствам напоминают газовые гиганты вроде Юпитера, но крупнее их в разы.
Телескоп NASA SPHEREx (Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer) помог подробнее разобраться в химическом составе этих необычных миров. Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal.
Коллекция коричневых карликов — охотничьи трофеи космического телескопа SPERExУченые проанализировали наблюдения за 37 коричневыми карликами, охватывающими практически весь известный диапазон температур этих объектов: примерно от −20 до 2200 градусов Цельсия. В их атмосферах обнаружились водяной пар, метан, углекислый газ и угарный газ.
SPHEREx способен различать свет сразу в 102 спектральных диапазонах — от глубокого оптического красного до дальнего инфракрасного излучения. Это позволяет замечать химические соединения по характерным следам, которые они оставляют в спектре. Причем из космоса телескоп видит диапазоны, недоступные для наземных обсерваторий: атмосфера планеты поглощает часть таких лучей.
Спектры атмосфер коричневых карликов включают линии воды, метана, моноксида и диоксида углерода. Авторы коллажа Зафар Рустамкулов/Международная обсерватория Джемини/NOIRLab/NSF/AURA, М.Х. Вонг (Калифорнийский университет в Беркли) и др.У одних облака рассеиваются, у других начинается метановая эпоха
По мере охлаждения коричневых карликов меняется и химическая картина их атмосфер. Характерные следы молекул в спектрах позволяют проследить эти изменения. Некоторые объекты проходят через динамический этап, когда экзотические облака становятся тоньше, а в атмосфере начинает преобладать метан.
Но здесь ученых ждет сюрприз: даже коричневые карлики с одинаковой температурой могут заметно различаться по спектрам. Современные модели в целом правильно описывают химические тенденции, однако переходные состояния облаков пока предсказывают не слишком уверенно.
Орбитальный телескоп SPHEREx в представлении художника.Это важно не только для составления каталога небесных странностей. Подробное изучение атмосфер поможет лучше понять, как коричневые карлики меняются со временем, какие процессы происходят внутри них и насколько разнообразными могут быть подобные объекты.
Сам SPHEREx был запущен в марте 2025 года и занимается масштабным обзором неба. Он делает около 3600 отдельных изображений ежедневно, чтобы составить свою карту Вселенной, изучать галактики и искать химические компоненты, связанные с происхождением жизни. Наблюдения коричневых карликов — лишь одно из направлений его работы.
Телескоп SPHEREx и человекНынешние результаты — только начало: команда уже анализирует данные о тысячах других объектов. Исследователи рассчитывают выяснить, насколько разнообразными могут быть эти холодные (по сравнению со звездами) космические странники.
Подробнее о сходствах и различиях коричневых карликов и газовых гигантов — в публикации Hi-Tech Mail.
Источник новости: hi-tech.mail.ru
