Международная команда астрономов представила результаты наблюдений необычного объекта IRAM 04191+1522, расположенного в молекулярном облаке Тельца на расстоянии около 140 световых лет от Земли. Этот слабый источник давно привлекал внимание исследователей, но только сейчас удалось раскрыть его истинную природу: он может оказаться крайне компактной двойной системой протокоричневых карликов — объектов, которые так и не станут полноценными звёздами.
Что такое протокоричневые карлики
Коричневые карлики — это промежуточные объекты между планетами и звёздами. Их масса недостаточна, чтобы запустить устойчивые термоядерные реакции, как у Солнца. Протокоричневые карлики — это ещё более ранняя стадия, когда объект только формируется внутри плотного газопылевого облака.
IRAM 04191+1522 относится к классу так называемых объектов с очень низкой светимостью (VeLLO). Его внутренняя светимость составляет всего около 0,08 солнечной — это один из признаков того, что перед нами зарождающийся субзвёздный объект.
Разрешение на пределе возможностей
Главный прорыв стал возможен благодаря наблюдениям с помощью радиоинтерферометра ALMA. Учёные смогли достичь углового разрешения, соответствующего всего нескольким астрономическим единицам (расстояниям порядка дистанции от Земли до Солнца).
В результате IRAM 04191 впервые удалось «разделить» на два источника. Они расположены на расстоянии всего около 11 а.е. друг от друга — это чрезвычайно мало для подобных систем. Для сравнения: орбита Сатурна вокруг Солнца составляет примерно 9,5 а.е.
Оба компонента вытянуты вдоль направления восток–запад. Восточный объект ярче и немного более протяжённый, тогда как западный выглядит почти точечным.
Диск и вращение: признаки единой системы
Дополнительный анализ газового излучения показал, что вокруг пары существует общий вращающийся диск — так называемый циркумбинарный диск. Его радиус составляет около 27 а.е.
Движение газа в этом диске подчиняется законам кеплеровского вращения, что позволило оценить суммарную массу системы — примерно 50 масс Юпитера (с большой погрешностью). Это значение уверенно помещает объект в диапазон коричневых карликов.
Радиоджет и активность
Наблюдения на других длинах волн с помощью радиотелескопа VLA выявили дополнительную деталь: от одного из компонентов исходит слабое радиоизлучение, характерное для струи (джета). Такие джеты обычно возникают у очень молодых объектов, активно накапливающих вещество.
Это подтверждает, что система находится на ранней стадии формирования.
Почему это открытие важно
Двойные системы из коричневых карликов известны и раньше, но почти все они наблюдаются уже в более зрелом состоянии. Здесь же астрономы, возможно, впервые увидели столь компактную пару на этапе зарождения.
Это имеет большое значение для понимания механизмов формирования субзвёздных объектов. Существует несколько сценариев:
- фрагментация облака (как у обычных звёзд),
- фрагментация диска,
- динамическая эволюция с уменьшением расстояния между компонентами.
Обнаружение столь тесной пары на ранней стадии может означать, что компактные системы формируются сразу, а не только в процессе последующего «сжатия».
Станут ли они звёздами?
Судя по оценкам, в окружающем облаке ещё есть запас вещества — примерно до 60 масс Юпитера. Однако даже если оба компонента продолжат накапливать массу, они, вероятно, всё равно останутся в субзвёздном диапазоне.
При этом процесс аккреции может быть неравномерным и сопровождаться выбросами вещества, что делает будущее системы неопределённым.
Взгляд в будущее
Чтобы окончательно подтвердить природу IRAM 04191+1522, нужны новые наблюдения с ещё большей чувствительностью. Особенно важно изучить структуру дисков и возможное несовпадение направлений потоков вещества — это поможет понять, как именно образовалась система.
Если статус двойной системы подтвердится, перед астрономами встанет новый вопрос: формируются ли компактные пары коричневых карликов сразу такими, какими мы их видим, или же это результат быстрой эволюции в первые сотни тысяч лет.
В любом случае IRAM 04191+1522 уже сейчас становится одним из ключевых объектов для изучения самых ранних этапов формирования «несостоявшихся звёзд».
Источники:
Статья создана по материалам работы на arXiv.org
