Астрофизики выяснили природу странных блуждающих по космосу планет: что создает эти объекты

Фото: Universe Today

Астрофизики смогли выяснить, почему так много блуждающих в космосе планет имеют массу, которая намного больше массы Юпитера и выяснили, каким образом формируются очень странные планеты. Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal, пишет Universe Today.

Как отличать звезду от планеты?

Звезды имеют достаточную массу для запуска термоядерного синтеза водорода и превращения его в гелий в своих ядрах. У планет нет такой массы. С другой стороны, существуют такие объекты, как коричневые карлики, которые не являются ни планетами, ни звездами. Эти объекты имеют массу, которая в 15-80 раз больше массы Юпитера, поэтому они недостаточно большие для запуска термоядерного синтеза водорода в ядре, но этой массы достаточно для синтеза изотопа водорода – дейтерия. Хотя гелий в этом случае не производится.

Есть еще один способ различить планеты и звезды. Звезды образуются в результате сжатия под влиянием гравитации комков газа и пыли в молекулярном облаке. Таким образом звезды быстро набирают массу. Планеты образуются в результате постепенного накопления газа и пыли из протопланетного диска, окружающего звезду. Но опять же, линия разделения становится размытой для коричневых карликов.

Проблема в том, что если коричневые карлики формируются в молекулярном облаке, как и звезды, то они недостаточно массивны, чтобы сформироваться быстро. Но если коричневые карлики формируются как планеты, им нужно невероятно быстро накапливать массу.

Странные двойные объекты с массой Юпитера

Моделирование астрофизиков показывает, что планете трудно сформироваться с массой, которая в несколько раз превышает массу Юпитера. Так что же происходит? Ответ скрывают странные двойные объекты с массой Юпитера, или JuMBO, которое похожи на планеты, но свободно блуждают в космосе без гравитационной связи с какой-либо звездой.

Каждый компонент JuMBO х имеет массу, которая в 0,7 – 13 раз больше массы Юпитера. Если они формируются как планеты, они должны встречаться очень редко, если они формируются как двойные звезды, они должны иметь большую массу.

С помощью космического телескопу Уэбб ученые обнаружили в туманности Ориона, где рождается очень много новых звезд, 540 блуждающих объектов с массой Юпитера, или еще их называют планета-изгой. Сам факт наличия такого количества блуждающих планет удивляет, но еще более удивило ученых то, что 42 из них были JuMBO. То есть это совсем не редкие объекты. Так как же они образуются?

По словам астрофизиков, одна из подсказок была обнаружена в расстоянии между компонентами JuMBO. Чаще всего эти компоненты двойной системы разделяет расстояние 28–384 астрономических единиц (1 астрономическая единица – это примерно 150 млн км). Похожее разделение можно увидеть у двойных звезд, масса которых похожа на массу Солнца. Но эти звезды в двойной системе разделяет расстояние в 50 – 300 астрономических единиц.

В космосе находится огромное количество двойных звезд. Их намного больше, чем одиночных звезд, таких, как Солнце. В то же время вокруг таких регионов, где возникают новые звезды, как туманность Ориона, находится много массивных звезд с интенсивным излучением.

Как возникают необычные блуждающие по космосу планеты?

По словам астрофизиков, массивные звезды, которые образуются первыми, могут послать в близлежащие регионы ионизирующее излучение. Учитывая, насколько распространены JuMBO, вероятно, они были созданы как двойные звезды, но большая часть их массы была уничтожена излучением. Поэтому, вместо того, чтобы стать двойными планетами, они являются неудавшимися звездами.

Это может объяснить, почему так много планет-изгоев имеют массу, которая в несколько раз больше массы Юпитера. То же сильное излучение вытолкнуло их из родных звездных систем, считают авторы исследования.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ATinform