Астрономы при помощи системы радиотелескопов VLA впервые обнаружили объект планетарной массы за пределами Солнечной системы. Его масса находится на границе между коричневыми карликами и газовыми гигантами, а сам он имеет мощное магнитное поле, которое более чем в 200 раз сильнее, чем у Юпитера. Подобное открытие подтверждает работоспособность нового метода детектирования экзопланет и коричневых карликов, а также позволяет получить новые данные о характеристиках, формировании и эволюции подобных объектов. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal, кратко о работе рассказывается в пресс-релизе на сайте Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO).

Коричневые карлики — особый класс объектов, масса которых гораздо больше, чем у Юпитера (по меньшей мере в 13 раз), но недостаточна для поддержания термоядерного «горения» водорода, характерного для звезд с большей массой. Тем не менее, в них протекают термоядерные реакции с участием ядер дейтерия и лития. Из-за того, что светимость коричневых карликов постоянно уменьшается, их относят к промежуточным объектам между газовыми гигантами и звездами. Типичные температуры, характерные для внешних слоев коричневых карликов, не превышают двух тысяч кельвинов, а иногда могут быть меньше 500 кельвинов, поэтому они имеют темно-красный цвет — отсюда и пошло их название.

Ранее предполагалось, что подобные объекты не излучают в радиодиапазоне, однако в 2001 году система радиотелескопов VLA (Very Large Array) обнаружила от одного из коричневых карликов, имеющего обозначение LP 944-20, всплеск радиоизлучения, порожденный сильной магнитной активностью. Это открытие положило начало наблюдениям и последующему обнаружению сильно поляризованных радиоимпульсов от коричневых карликов, связанных с нестабильностью электронно-циклотронного мазера — процесса, который управляет радиоизлучением полярных сияний на планетах Солнечной системы. Наблюдаемые полярные сияния на Земле вызваны взаимодействием магнитного поля планеты с солнечным ветром. Однако одиночные коричневые карлики не подвержены влиянию звездных ветров, поэтому природа механизма генерации на них полярных сияний до конца не понятна. Считается, что они могут быть вызваны компаньоном карлика — планетой или спутником, по аналогии с взаимодействием Юпитера и его спутника Ио. Изучение магнитных полей коричневых карликов и экзопланет может дать ценное представление о формировании и эволюции подобных объектов и их характеристиках.

Группа астрономов во главе с Мелоди Као (Melodie Kao) сообщает о результатах наблюдений при помощи радиотелескопа VLA за одним из пяти известных коричневых карликов L и Т-типа возрастом от 0,2 до 3,4 миллионов лет и излучающих в радиодиапазоне. Объект имеет обозначение SIMP J01365663 + 0933473 (или SIMP0136) и был первоначально открыт в 2016 году. В прошлом году другая команда исследователей выяснила, что этот карлик является частью очень молодой группы звезд. Анализ более ранних и новых данных наблюдений показал, что объект массой в 12,7 раз больше Юпитера обладает радиусом примерно в 1,22 раза больше юпитерианского. Температура его поверхностных слоев оценивается примерно в 825 градусов по Цельсию, он обладает сильным магнитным полем, как и другие члены выборки, наблюдавшейся на VLA. Напряженности локальных магнитных полей для этих объектов оцениваются в 3,2-4,1 килогаусс.

Подобное значение массы находится несколько ниже предела, при котором происходит слияние ядер дейтерия, (около 13 масс Юпитера), что позволяет говорить о том, что SIMP0136 — первый известный объект планетарной массы, обнаруженный при помощи радиотелескопа. Если это действительно одиночная экзопланета, то подобное открытие дает новый метод детектирования экзопланет и коричневых карликов (включая выброшенные из своих планетных систем) по регистрации их радиоизлучения.

Ранее мы рассказывали о том, как красный карлик с планетой-«монстром» не вписался в ожидания астрономов и где нашли самую большую популяцию коричневых карликов и самую плотную суперземлю.

Александр Войтюк