Космический телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил коричневых карликов, масса которых всего в два раза больше массы Юпитера. Это самые легкие объекты такого типа из известных ученым. Их существование ставит под вопрос некоторые представления о том, как рождаются звезды.
Самые маленькие звездные объекты
Область звездообразования IC 348 находится примерно в 1000 световых годах от Земли, в созвездии Персея. Здесь плотные облака холодного газа сжимаются под действием гравитации, образуя новые звезды и другие космические объекты.
Самые легкие звезды имеют массу около 8% солнечной. Но существуют объекты еще меньше — коричневые карлики. Они формируются примерно так же, как звезды, из сжимающихся газовых облаков, однако их недра не нагреваются достаточно сильно для запуска устойчивого термоядерного синтеза водорода в гелий. Поэтому коричневые карлики часто называют промежуточным звеном между звездами и планетами.
Ученые давно пытаются выяснить, насколько маленькими могут быть объекты, рождающиеся в процессе звездообразования. В 2022 году с помощью «Джеймса Уэбба» астрономы нашли в IC 348 коричневых карликов массой всего в три–четыре раза больше массы Юпитера. Теперь исследователи изучили эту область еще подробнее и обнаружили еще более легкие объекты.
Коричневый карлик массой с планету
Для наблюдений использовали инфракрасную камеру NIRCam телескопа. В 2024 году она помогла получить изображение молодых звезд и коричневых карликов, а в 2025-м ученые исследовали их спектры с помощью прибора NIRSpec. По этим данным они смогли оценить массу объектов.
Наблюдения показали, что некоторые коричневые карлики имеют массу всего в два раза больше массы Юпитера. Это примерно 0,19% массы Солнца, такие объекты стали самыми легкими известными коричневыми карликами. Их открытие оказалось неожиданным: существующие модели звездообразования не полностью объясняют, как могут возникать настолько легкие объекты.
Один из обнаруженных карликов, масса которого близка к массе планеты, также показал признаки околозвездного диска. Такие диски состоят из газа и пыли и могут быть местом формирования планет. Это означает, что планетоподобный коричневый карлик, возможно, сам способен окружать себя материалом, из которого рождаются новые планеты.
Необычные атмосферы и другие объекты на снимке
Исследователи обнаружили в спектрах коричневых карликов признаки углеводородов — молекул, состоящих только из атомов углерода и водорода. Подобные особенности ранее наблюдали лишь в атмосферах самых легких коричневых карликов. Это может указывать на существование отдельного спектрального класса таких объектов.
На новом изображении IC 348 видны не только звезды и коричневые карлики. В правой верхней части снимка находятся протозвезды — молодые объекты, которые еще формируются. Некоторые из них окружены светящимися областями, известными как объекты Хербига — Аро. Они возникают, когда струи вещества от молодых звезд сталкиваются с окружающим газом и пылью.
Среди них выделяется вытянутый объект HH 797. При более детальном изучении оказалось, что он состоит из двух протозвезд с почти параллельными струями вещества. Рядом находится HH 211 — объект, напоминающий пропеллер благодаря узким струям и более широким потокам газа.
Полученные данные помогут ученым лучше понять, как формируются самые легкие коричневые карлики, насколько часто встречаются объекты планетной массы в разных областях звездообразования и откуда берутся необычные углеводородные особенности в их атмосферах.
Ранее астрономы нашли самую молодую экзопланету.