В декабре 2008 года астрономы из Массачусетского технологического института наткнулись на пару настолько тусклых звёзд, что их едва можно назвать звёздами в привычном смысле. Система 2M 0939, затаившаяся в созвездии Насос, состоит из двух коричневых карликов — объектов, которые так и не смогли зажечь в своих недрах термоядерный огонь. Их суммарная светимость оказалась меньше одной миллионной доли солнечной, а температура поверхности, по оценкам, не превышает 292–362 °C. Для сравнения: это холоднее, чем на Венере, где средняя температура держится около 462 °C.

Провал в классификации: когда звезда — не совсем звезда

Коричневые карлики занимают промежуточное положение между планетами-гигантами и полноценными звёздами. Их масса — от одной сотой до восьми сотых солнечной — недостаточна, чтобы запустить стабильный синтез водорода в гелий, который питает наше Солнце и большинство видимых на небе светил. Вместо этого они медленно остывают, излучая в основном в инфракрасном диапазоне и окрашиваясь в тёмно-красные тона. Типичные температуры поверхности таких объектов редко поднимаются выше 2000 кельвинов (около 1727 °C), но находка 2M 0939 побила все прежние рекорды холодности.

До этого открытия самым холодным известным коричневым карликом считался объект, обнаруженный в 2006 году возле звезды SCR. Его температура составляла «всего» 750 °C, а расстояние до Земли — 12,7 световых лет. Новые же карлики оказались холоднее более чем вдвое, сместив границу представлений о том, насколько тусклыми могут быть подобные тела. Позже был найден карлик холоднее кипятка: 98 градусов у звезды, что ещё сильнее размыло грань между планетой и звездой.

Как разглядели невидимок

Команда под руководством Адама Бёргассера (Adam Burgasser) использовала космический телескоп «Спитцер», чувствительный к инфракрасному излучению. Поначалу система 2M 0939 выглядела как одиночная сверхтусклая звезда. Но когда учёные сопоставили её светимость с температурой, цифры отказались сходиться: объект излучал слишком слабо для своих тепловых характеристик. Это несоответствие навело на мысль, что площадь излучающей поверхности должна быть значительно больше, чем у одиночного тела. Расчёты подтвердили догадку: перед астрономами была не одна звезда, а тесная пара, каждая из которых примерно в 30–40 раз массивнее Юпитера.

По словам Бёргассера, эти коричневые карлики — самые тусклые из всех, когда-либо замеченных в изученной части Вселенной. Они напоминают маломощные электрические лампочки, которые едва светятся в очень узком спектральном диапазоне. Их светимость настолько мала, что заметить их можно лишь с помощью специализированных инструментов вроде «Спитцера», а для невооружённого глаза или даже обычного оптического телескопа они остались бы совершенно невидимыми.

Почему это важно

Открытие двойной системы 2M 0939 расширяет нижнюю границу известных температур и светимостей для субзвёздных объектов. Оно заставляет пересмотреть модели формирования и остывания коричневых карликов: если такие холодные пары существуют, значит, во Вселенной может скрываться целая популяция ещё более тусклых тел, которые мы пока просто не в силах зарегистрировать. Кроме того, изучение их атмосфер — при столь низких температурах там могут образовываться облака из пыли и даже капли жидкого железа — помогает понять физику экзопланет-гигантов, чьи условия могут быть схожими.

Любопытно, что сама природа словно играет с нашими классификациями: объекты, которые мы называем «звёздами», по сути, так и не стали звёздами. Возможно, именно в этой пограничной зоне скрываются ответы на вопросы о том, где проходит черта между планетой и звездой и насколько разнообразными могут быть несостоявшиеся светила.