Астрономы обнаружили объект, который может иметь особенно богатую историю, и хотя сейчас он имеет температуру планеты, большую часть своей юности он был горячий, как звезда.
Текущая температура объекта от 100 до 150 градусов Цельсия, что является промежуточным показателем между температурами Земли и Венеры. Тем не менее, объект имеет доказательства древнего происхождения и большого изменения температуры за период существования. В прошлом, на протяжении многих миллионов лет, этот объект был таким же горячим, как звезды.
Это последовательность четырех этапов (слева направо) показывает возможную чрезвычайную эволюцию температуры для WISE J0304-2705. Около 20 миллионов лет, объект был так жарко, как звезды, светит с температурой не менее 5100 градусов по Фаренгейту (2800 градусов по Цельсию).
Объект был назван WISE J0304-2705 и получил классификацию недавно созданного класса Y-карлик — самый холодный температурный класс звезд. Хотя его температура аналогична планетарной, объект отличается от скалистых планет земного типа, это гигантский шар из газа, подобный Юпитеру.
Международная команда исследователей во главе с Дэвидом Пинфилдом из университета Хартфордшир и Юрием Белецким из Карнеги обнаужила Y-карлик с помощью космического телескопа НАСА WISE, работающего в ИК-спектре. Команда также проанализировала спектр света, излучаемого Y-карликом, что позволило им определить его текущую температуру и лучше понять его историю. Их работа опубликована в «Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества».
До настоящего момента было обнаружено 20 Y-карликов, и среди них J0304-2705 выделяется как «странный» в связи с нехарактерным спектром его излучения.
«Наши измерения показывают, что этот Y-карлик может иметь состав и возрастные характеристики одного из древних объектов Галактики, — пояснил Пинфилд. — Это будет означать, что его температурная эволюция могла быть довольно экстремальной».
Причина того, что J0304-2705 подвергается такой обширной эволюции охлаждения, скорее всего в том, что это «субзвезда». Она никогда не была достаточно горяча для синтеза водорода — процесса, который держал наше Солнце горячим в течение миллиардов лет, и без источника энергии для поддержания стабильной температуры неизбежно остывала и деградировала.
Если J0304-2705 это древний объект, то его температурная эволюция проходила через ряд этапов. Во время своих первых приблизительно 20 миллионов лет это была температура не менее 2 800 градусов по Цельсию, что сопоставимо с красными карликами, такими, как Проксима Центавра (ближайшая звезда от Солнца). Через 100 миллионов лет объект остыл примерно до 1 500 градусов Цельсия, силикатные облака конденсировались в его атмосфере. В миллиард он имел уже 1 000 градусов по Цельсию, остыв настолько, что метан и водяной пар стали доминантными в его атмосфере. И с тех пор он продолжал остывать до текущей температуры, которой едва хватает, чтобы вскипятить воду для чашки чая.
Объект J0304-2705 в 20-30 раз массивнее Юпитера, это нечто среднее между средней звездой и типичной планетой.
Обнаружив объект J0304-2705, команда Пинфилда сделала основные наземные наблюдения с некоторых самых больших телескопов в мире: 8-метрового телескопа «южный близнец», 6,5-метрового телескопа Магеллана и нового 3,6-метрового высокотехнологичного телескопа европейской южной обсерватории, все они расположены в чилийских Андах.
Член команды Мариуш Громэдзки сказал: «С наземного базирования измерения очень сложны даже с самыми большими телескопами. Крайне необычно, что результаты показали, насколько холодным оказался объект».
«Открытие J0304-2705 с его своеобразным спектром ставит все новые задачи перед самыми мощными современными телескопами, которые используются для его детального изучения», — заметила Мария Тереза Руиз, член команды из университета Чили.
Объект J0304-2705 расположен в созвездии Печь, что противоречит его температурным показателям.
В настоящее время нет никакого нижнего предела температур для Y-карликов, и не исключено существование еще более холодных и разнообразных объектов, не обнаруженных до сих пор в солнечном секторе. Работа телескопа WISE была остановлена в феврале 2011 после выполнения его основной программы исследований. Однако по многочисленным просьбам он был активирован в декабре 2013 и его миссия продлена на три года.