Было обнаружено, что три коричневых карлика вращаются быстрее, чем любые другие найденные ранее. Астрономы из Западного университета в Канаде впервые измерили скорости вращения этих коричневых карликов с помощью космического телескопа НАСА Spitzer и подтвердили их последующими наблюдениями с помощью телескопа Gemini North на Маунакее на Гавайях и телескопа Magellan Baade Института науки Карнеги в Чили. Gemini North – один из двух телескопов, которые составляют международную обсерваторию Близнецов, программу NOIRLab NSF.
«Похоже, мы столкнулись с ограничением скорости вращения коричневых карликов», – сказала Меган Тэннок, аспирантка по физике и астрономии Западного университета, возглавлявшая открытие. "Несмотря на обширные поиски, проведенные нашей собственной командой и другими, не было обнаружено, что коричневые карлики вращаются быстрее. Фактически, более быстрые вращения могут привести к тому, что коричневый карлик разорвется на части."
Проще говоря, коричневые карлики – несостоявшиеся звезды. Они образуются как звезды, но менее массивны и больше похожи на планеты-гиганты [1].
Тэннок и астроном Западного университета Станимир Метчев вместе с международными сотрудниками обнаружили три быстро вращающихся коричневых карлика, вращающихся вокруг своей оси один раз в час. Это примерно в 10 раз быстрее, чем обычно [2], и примерно на 30 процентов быстрее, чем самые быстрые вращения, ранее измеренные в таких объектах.
Астрономы использовали большие наземные телескопы, Gemini North на Гавайях и Magellan Baade в Чили, чтобы подтвердить быстрое вращение.
Они сделали это, измерив изменения в свете коричневых карликов, вызванные эффектом Доплера, и использовали компьютерную модель, чтобы сопоставить эти изменения со скоростью вращения [3]. Исследователи обнаружили, что эти коричневые карлики вращаются со скоростью около 350 000 километров в час (около 220 000 миль в час) на своем экваторе, что в 10 раз быстрее, чем Юпитер.
"Эти необычные коричневые карлики вращаются с головокружительной скоростью", – сказал Сэнди Леггетт, астроном из Gemini North, изучающий коричневые карлики. "При скорости около 350 000 километров в час относительно слабая гравитация коричневых карликов едва удерживает их вместе. Это захватывающее открытие, сделанное командой Тэннока, определило пределы вращения, за которыми эти объекты могут не существовать."
Команда сначала определила быстрые скорости вращения, используя космический телескоп НАСА Спитцер, чтобы измерить, насколько быстро менялась яркость объектов. «У коричневых карликов, как и у планет с атмосферой, могут быть сильные погодные штормы, которые влияют на их видимую яркость», – пояснил Метчев. "Наблюдаемые вариации яркости показывают, как часто одни и те же бури наблюдаются при вращении объекта, что показывает период вращения коричневого карлика."
Результаты команды будут опубликованы в следующем выпуске The Astronomical Journal.
Примечания
[1] В Солнечной системе есть четыре известных планеты-гиганта: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
[2] Звезды, коричневые карлики и планеты обычно вращаются вокруг своей оси каждые 10 часов или медленнее. Например, Земля вращается вокруг своей оси каждые 24 часа, в то время как Юпитер и Сатурн занимают около 10 часов. Солнце вращается вокруг своей оси в среднем каждые 27 дней.
Скорость вращения Солнца зависит от широты, при этом его экваториальные области завершают оборот примерно за 25 дней, а полярные области вращаются один раз примерно за 35 дней.
[3] Когда каждый коричневый карлик вращается, свет из полушария, поворачивающегося к нам, кажется смещенным в синюю сторону, в то время как свет из полушария, поворачивающегося от нас, кажется смещенным в красную сторону из-за эффекта Доплера.
Это приводит к тому, что линии поглощения в спектре коричневого карлика кажутся расширенными (растянутыми как к красному концу спектра, так и к синему концу спектра). Сопоставив это расширение с компьютерной моделью, астрономы определили, насколько быстро каждый коричневый карлик вращается.