У зоряному скупченні IC 348 астрономи виявили кілька тьмяних кандидатів у маломасивні коричневі карлики. Вчених здивувала наявність невідомого вуглеводню у їхніх атмосферах. Один з об’єктів — потенційно найменший коричневий карлик, що вільно літає, за всю історію спостережень. Коричневі карлики формуються як зірки, але не набирають достатньої маси для запуску стійкої термоядерної реакції. Вони так і не запалюються. Зазвичай ці об’єкти в 75 разів масивніші за Юпітер, але бувають і невеликими, до 15 мас Юпітера.
Нижня межа їхньої маси залишається предметом пильного вивчення астрономів. Адже коли ми розберемося у формуванні та еволюції маломасивних коричневих карликів та їх атмосфер, краще розумітимемо й освіту планет. Проблема в тому, що ці тьмяні об’єкти дуже важко знайти. Через низьку температуру вони найсильніше «світяться» в інфрачервоному діапазоні. Вчені ідентифікували коричневих карликів масою близько 5-10 мас Юпітера даних інфрачервоних оглядів неба. Але дозволу цих спостережень забракло те що, щоб точно визначити їх параметри. Тепер у астрономів є потужна орбітальна інфрачервона обсерваторія «Джеймс Вебб».
Найяскравіше «горять» молоді коричневі карлики. Шукати найменші з них, звичайно, простіше у найближчих регіонах активного зіркоутворення. За словами авторів нового дослідження, найкраще для цього підходить зоряне скупчення IC 348 у молекулярній хмарі Персея.
Це скупчення добре вивчене. Відомо близько 500 об’єктів, зокрема маломасивні тіла масою близько 10 мас Юпітера. Воно підходить і за низкою інших параметрів. Зокрема там немає областей іонізованого водню, а за ним немає яскравого фонового випромінювання. Обидва заважали б спостереженням.
Міжнародна група вчених за допомогою телескопа Джеймс Вебб вивчила щільний центральний регіон скупчення на наявність кандидатів у маломасивні коричневі карлики. Серед іншого вони виділили три перспективні об’єкти з масами від трьох до восьми мас Юпітера та температурами від 830 до 1500 градусів за Цельсієм. За такої маси ці об’єкти можуть виявитися гігантськими планетами, викинутими зі своїх зіркових систем. Автори статті стверджують, що це є малоймовірним. По-перше, скупчення лише п’ять мільйонів років — цього часу недостатньо для того, щоб така планета встигла сформуватися та залишити систему. По-друге, і гігантські планети, і масивні зірки, у яких вони формуються, зустрічаються значно рідше за менш масивні тіла.
Проте у даних спостережень є аномалії у спектрах двох кандидатів. Вчені пояснили незвичайні сигнали наявністю невідомого вуглеводню в атмосферах першого та третього об’єктів. Жодна з відомих моделей еволюції молодих коричневих карликів не пояснює можливої появи цих сполук у їхній атмосфері.
Автори припустили, що формування вуглеводнів спровокувало збіг якихось параметрів: низької температури, слабкої поверхневої гравітації та тонких хмар. Такі показники властиві більш «літнім» карликам, які здійснюють перехід тіл від класу L до більш холодного класу T. Але дослідники все одно не змогли пояснити з фізичної точки зору, як цей перехід може спровокувати одночасно утворення вуглеводнів та слабкі ознаки приналежності першого об’єкта до більш гарячого спектрального. класу M. Щоб розібратися в питаннях і підтвердити гіпотези авторів нової роботи, будуть потрібні додаткові спостереження, причому більш тривалі. Результати дослідження опубліковані в журналі Astronomical Journal.