Звезды могут сиять с массой меньшей, чем ожидалось

Они могут быть маленькими, но они все же звезды. Новые наблюдения показывают, что объекты, родившиеся с массой всего 6,7% от солнечной, могут светиться на протяжении триллионов лет, а не выдыхаться, как неудавшиеся звезды, известные как коричневые карлики.

Звезды, как Солнце, появляются в результате ядерных реакций, превращающих водород в гелий. Чем горячее ядро, тем интенсивнее реакция и ярче поверхность звезды. Менее массивные светила имеют более холодные ядра, что замедляет реакции, делая их более тусклыми.

Тем временем у коричневых карликов так мало массы, что их центры остаются прохладными, и ядерные реакции вообще отсутствуют, хотя эти объекты намного массивнее самой большой планеты нашей Солнечной системы – Юпитера. Несмотря на свое название, коричневые карлики светятся красным во время образования, затем медленно остывают и чернеют. Если бы Солнце было коричневым карликом, полдень выглядел бы темнее лунной ночи.

Расчеты звездной эволюции предполагали, что граница между коричневыми карликами и красными карликами (тусклыми звездами, достаточно массивными для поддержания ядерного синтеза) составляет 7-8% массы Солнца, но до сих пор это не измерялось напрямую.

Трент Дюпюи из Техасского университета в Остине (США) и Майкл Лю из Университета Гавайских островов в Гонолулу (США) измерили массы 37 красных и коричневых карликов, наблюдая за их движением. Орбиты, которые зависят от их тяжести, помогли раскрыть массу объектов. Ранее было выполнено только шесть подобных измерений, недостаточно, чтобы увидеть границу между красными и коричневыми карликами.

«Я знаю, как трудно сделать это правильно, поэтому ученые проявили большую стойкость», — говорит Тодд Генри из Университета штата Джорджия в Атланте (США).

Красные карлики – наименее массивные звезды, холодные и неяркие. Но это не относится к коричневым карликам, которые охлаждаются и исчезают со временем, то есть старый коричневый карлик более холодный и тусклый, чем молодой, даже если они имеют одинаковую массу.

Ранжирование объектов по массе выявило разделение между звездой и «не звездой». Граница между успешными и несостоявшимися звездами оказалась равной примерно 6,7% массы Солнца, или в 70 раз больше массы Юпитера, что немного меньше ожиданий.

«Это великолепная работа. Это определенно прорыв!» — говорит Тодд Генри.