Возможно, бурые карлики образуются, когда рост звезды по какой-либо причине прекращается. Такое может произойти в двойных звездных системах, когда один из партнеров выталкивает другого, прежде чем тот дорастет до размеров настоящей звезды. Причиной коллизии может стать сила притяжения оказавшейся поблизости звезды, увлекающей за собой "недоношенную" звезду.
Может статься, что в окрестности газопылевого облака, где рождается карлик, окажется очень горячая звезда. Под действием испускаемых ею ультрафиолетовых лучей материя облака испарится быстрее, чем карлик успеет превратиться в звезду.
Однако недавние открытия астрономов заставили усомниться в этих сценариях. Павел Кроупа из Кильекого университета и Жером Бувье из Гренобльской обсерватории, наблюдая за известной областью рождения звезд — темными облаками в созвездии Тельца, обнаружили там целый ряд бурых карликов, но поблизости от них не было никаких горячих звезд, которые помешали бы этим карликовым образованиям вырасти в нормальную звезду. Сами карлики были окружены пылевыми дисками.
По данным Рэя Джаявардханы из Мичиганского университета, около половины исследованных бурых карликов, по-видимому, окружены подобными дисками.
Очевидно, карлики образуются так же, как звезды, внутри газопылевых дисков, а на их периферии могут рождаться планеты. У карликов есть свои планетные системы! Так, наблюдение за карликом CFHT BD-Tau 4 в созвездии Тельца показало, что материи вокруг него хватит на такую планету, как Юпитер.
Это открывает новые возможности изучения внесолнечных планетных систем (о современном уровне развития этой области астрономии смотрите статьи в "ЗС", 2004, № 7). Обычно планеты теряются в ярком блеске звезды, остаются недоступны для наблюдателей. Звезды ярче их в миллиарды раз. Возле бурого карлика — тусклой точки на небосводе — и планеты выступают из тени. Их можно будет наблюдать в более мощные телескопы.
Ф. Инфантэ
Станет ли светлым "темное прошлое"?
Всего пока выявлено около трех сотен бурых карликов. Однако их основные параметры—диаметр и масса — по-прежнему вычисляются лишь с помощью теоретических моделей. Но насколько хороши эти модели? По ним невозможно даже вычислить возраст бурого карлика, если известна его температура. Ведь его эволюция заметно отличается от жизненного пути звезды — она во многом зависит от его массы. Чем тяжелее бурый карлик, тем выше его температура. Так, у карлика, чья масса примерно в 75 раз превышает массу Юпитера, даже через миллиард лет будет такая же температура, как у карлика, весящего в 5 раз меньше и родившегося 200 миллионов лет назад. У карликов "темным" оказывается не только настоящее, но и прошлое.
Лишь в конце 2002 года удалось получить хоть какой-то объективный показатель. Помогли наблюдения за созвездием Индейца в Южном полушарии. Там, вблизи от звезды Epsilon Indi немецкие астрономы обнаружили бурый карлик. Два небесных тела разделяло 400 угловых секунд, что примерно в 1460 раз больше расстояния между Землей и Солнцем. Расстояние до звезды Epsilon Indi очень точно известно — 11,8 световых лет. Возраст тоже: от 0,8 до 2 миллиардов лет. Возраст соседнего с ней карлика должен быть точно таким же. Так что карлик Epsilon Indi В стал первым объектом, по которому астрономы могут ориентироваться, изучая бурых карликов.
Однако летом 2003 года ученых ждала неожиданность. Наблюдая за Epsilon Indi В с помощью новейшей инфракрасной камеры NACO, установленной на Vfery Large Telescope в Чили, они обнаружили рядом с ним... еще одно такое же небесное тело. Их разделяют всего 0,73 угловых секунд, что примерно в 2,65 раза превышает радиус земной орбиты. Оба бурых карлика, Epsilon Indi Ва и ВЬ, обращаются вокруг общего для них центра тяжести, а тот, в свою очередь, описывает обороты вокруг звезды Epsilon Indi.
Светимость обоих бурых карликов оказалась почти в миллион раз меньше светимости Солнца, тогда как по размерам они были сравнительно ближе к нему. Предположив для удобства расчетов, что их возраст составляет 1,3 миллиарда лет, астрономы вычислили их радиус — соответственно 0,091 и 0,096 радиусов Солнца, а также массу: она примерно в 47 и 28 раз превышала массу Юпитера. Наблюдение за этой парочкой и, возможно, за некоторыми другими бурыми карликами позволит астрономам перейти от моделирования подобных объектов к их практическому исследованию.
В ближайшие годы будет определена траектория Indi Ва и ВЬ; период их обращения уже известен — 16 лет. По этим данным можно рассчитать общую массу парочки, а после дополнительных измерений — и точную массу обоих карликов. В таблицу параметров бурых карликов, наряду с расчетными данными, будут наконец внесены сведения, полученные исключительно путем наблюдений.
Тени бурых карликов, мелькающие на просторах Галактики, обретают свои очертания. Промежуток между звездами и планетами заполняют эти своеобразные небесные тела: недоношенные звезды, планеты-переростки. Они так неприметны, что даже средства массовой информации, иногда сообщающие об открытиях в области астрономии, совершенно не замечают их — этот равновеликий звездам и планетам класс небесных тел.
Вместо послесловия
Долгое время считалось, что загадочная темная материя состоит из... бурых карликов. Именно эти мириады полузвезд-полуштанет, остающиеся в основном невидимыми, могли бы объяснить нехватку материи во Вселенной. Однако надежды оказались напрасными. Теперь космологи пытаются объяснить существование темной материи другими способами, не вспоминая о бурых карликах. Они оказались никудышными кандидатами на роль темной материи. На сегодняшний день ученые полагают, что бурых карликов во Вселенной столько же, сколько и звезд. Однако их суммарная масса составляет лишь несколько тысячных долей общей массы Вселенной.
Поиск темной материи продолжается. Поиск бурых карликов тоже.
Обитаемые планеты возле бурого карлика?
По сообщению журнала "New Scientist", американские астрономы отыскали протопланетный диск в 500 световых годах от Земли, в созвездии Хамелеона. По-видимому, "строительного материала" здесь хватит на несколько планет земной группы или такую планету, как Сатурн. Любопытно, что окружен этим диском бурый карлик, чья масса всего в 15 раз превышает массу Юпитера. "Мы размышляем в основном о планетах, формирующихся вокруг звезд, напоминающих Солнце, — отмечает один из первооткрывателей, Кевин Лахман, — но планеты могут появиться и возле бурых карликов".
По мнению некоторых исследователей, на планетах, зародившихся близ бурого карлика, могла бы существовать жизнь. Расчеты показывают, что на любой планете в 1,5-7 миллионах километров от него, вода пребывает в жидком состоянии. Впрочем, Лахман скептично относится к этой гипотезе: "Если бы в подобной системе и появилась жизнь, то ей пришлось бы постоянно приспосабливаться к понижению температуры на поверхности планеты, ведь ресурсы бурого карлика будут постепенно истощаться".
ЗАМЕТКИ ОБОЗРЕВАТЕЛЯ
Александр Волков
Давайте полетаем
"Считается, что об этих оголтелых автомобилистах рассказывать нечего... В самом деле, пробки на дорогах — любопытное зрелище, но не более", — написал один умник. Поискать бы его. Оглянуться в автомобиле, безнадежно застрявшем на Профсоюзной; посмотреть на машины, третий час стоящие на МКАД. Может быть, в одном из "пежо" под Ясеневым и сидит этот "арбитр зрелищ", оценивая меру интереса то ли в часах, толи уже в сутках. И впереди — та же беспросветная стена. По Лениградке, Кутузовскому или Рублевке каждая пядь асфальта заставлена участниками этого любопытного спектакля. И пешеходы давно не смеются. Автомобили заняли большую часть тротуара, намертво встали на перекрестках. Между их мертвыми глыбами жалко вьется ручеек человечков, омывая дорожный поток, перешедший в новое фазовое состояние.