На протяжении многих лет астрономы испытывали трудности в различении гигантских планет и коричневых карликов – небесных тел, которые по массе больше планет, но не обладают достаточной массой для начала термоядерных реакций, характерных для звёзд. Эти космические «близнецы» нередко демонстрируют сходные температуры, светимость и даже схожий химический состав атмосферы, что существенно усложняет их идентификацию.
Недавно ученые обнаружили потенциальное решение этой задачи – скорость вращения. В статье, опубликованной в журнале The Astronomical Journal, исследователи продемонстрировали, что гигантские экзопланеты вращаются гораздо быстрее, чем коричневые карлики.
«Проведенное нами исследование является самым масштабным на сегодняшний день, посвященным скорости вращения непосредственно наблюдаемых экзопланет и коричневых карликов. Мы изучили данные, полученные с помощью высокоточной спектроскопии обсерватории Кека (Гавайи), охватывающие информацию о шести планетах и двадцати пяти коричневых карликах», – поясняют авторы открытия.
Основываясь на эффекте Доплера, метод позволяет выявлять изменения в спектральных линиях излучения объекта при его вращении, что приводит к их «растяжению». Благодаря этому становится возможным определение скорости вращения даже у объектов, расположенных на значительном удалении. Сопоставив полученные результаты с результатами предыдущих исследований, ученые обнаружили определенную тенденцию: гигантские планеты демонстрируют скорость вращения, близкую к предельной, так называемой скорости разрушения, в то время как коричневые карлики вращаются гораздо медленнее.
«Мы предполагаем, что ключевым фактором являются процессы формирования. Планеты формируются в протопланетных дисках вокруг звезд, где взаимодействие с газом и пылью оказывает влияние на их угловой момент. В случае коричневых карликов они могут образовываться аналогично звездам – посредством коллапса газовых облаков. Их сильные магнитные поля действуют как своего рода «тормоз», снижая скорость вращения», – пояснили авторы исследования.
Примечательно, что коричневые карлики, расположенные в системах с наличием звезд, демонстрируют еще более низкую скорость вращения по сравнению со свободно плавающими объектами. Этот факт указывает на влияние окружающей среды в процессе их эволюции.
Исследователи полагают, что скорость вращения может послужить важным критерием для дифференциации этих классов объектов и углубления понимания их формирования. В дальнейшем планируется изучение скорости вращения «блуждающих» планет, не имеющих звезд-хозяев, а также исследование взаимосвязи между скоростью вращения, химическим составом и историей развития планетных систем.
