Коричневые карлики получают второй шанс: пара «несостоявшихся звёзд» готовится к слиянию

Коричневые карлики — это несостоявшиеся звёзды. Они рождаются как звёзды, из коллапсирующих облаков газа, но не набирают достаточно массы, чтобы запустить ядерный синтез водорода в гелий. Вместо этого они медленно остывают, напоминая гигантские газовые планеты. Их масса лежит в диапазоне 13–80 масс Юпитера. Слишком мало для звезды, слишком много для планеты. Но у «неудачников» может быть второй шанс.

Группа астрономов из Калифорнийского технологического института (Caltech) обнаружила в данных обзора Zwicky Transient Facility (ZTF) систему ZTF J1239+8347. Два коричневых карлика, каждый массой 60–80 Юпитеров, вращаются друг вокруг друга настолько тесно, что вся система поместилась бы между Землёй и Луной. Расстояние до нас — около 1000 световых лет, в созвездии Большой Медведицы. Исследователи заметили, что яркость системы меняется каждые 57 секунд. Причина — горячее пятно на поверхности одного из карликов. Оно возникает там, куда попадает вещество, перетекающее с его компаньона. Более плотный карлик вытягивает газ с менее плотного соседа через гравитационную «струю», как вода из прохудившейся трубы.

Это первый в истории подтверждённый случай массообмена между двумя коричневыми карликами.

Учёные не уверены, как пара образовалась. Возможно, их вытянула из разных систем гравитация третьей звезды, а затем они начали сближаться по спирали. Теперь они уже настолько близки, что их атмосферы соприкасаются, и газ перетекает с более рыхлого на более плотный. Судьба системы может сложиться по-разному. Если более плотный карлик продолжит накапливать вещество, он может достичь критической массы и запустить термоядерный синтез. Тогда «несостоявшаяся звезда» зажжётся как полноценное светило. Либо оба карлика сольются в один объект — и новая звезда всё равно получит достаточно массы, чтобы начать синтез.

Подобные процессы известны у двойных звёзд, но для коричневых карликов их наблюдали впервые. Авторы считают, что таких пар может быть много. Следующее поколение обсерваторий, в частности обсерватория Веры Рубин, должно найти десятки подобных систем.

Результаты опубликованы в The Astrophysical Journal Letters. Коричневые карлики перестают быть одинокими неудачниками. Они могут встречаться, обмениваться веществом и, возможно, даже зажигать звёзды. Второй шанс в космосе — не такая уж редкость.