Открыты новые детали процесса формирования коричневых карликов

Коричневые карлики представляют собой необычные космические объекты, занимающие промежуточное положение между звездами и планетами. Астрофизики иногда называют их «неудавшимися звездами», поскольку они не обладают достаточной массой для инициации термоядерного горения водорода в ядрах и поддержания устойчивого яркого свечения, характерного для звезд. Ученые не могут прийти к единому мнению относительно механизма формирования коричневых карликов – схож ли он в общих чертах с механизмом формирования звезд, подобных Солнцу, или имеет принципиальные отличия. Для разрешения этого вопроса астрофизики изучают так называемые прото-коричневые карлики. Возраст этих объектов составляет всего лишь порядка нескольких тысяч лет, и они до сих пор находятся на ранних этапах формирования. Исследователей интересует, похожи ли по составу газ и пыль, входящие в состав прото-коричневого карлика, на газ и пыль материала самых молодых звезд, подобных Солнцу.
Особое внимание сосредоточено на метане, простой и очень стабильной молекуле газа, которая, однажды сформировавшись, затем может быть разрушена лишь в результате очень высокоэнергетических физических процессов.
В новом исследовании впервые группа астрономов под руководством астрофизика Басмы Риаз (Basmah Riaz) из Мюнхенского университета им. Людвига и Максимилиана, Германия, смогла однозначно определить наличие дейтерированного метана (CH3D) в трех прото-коричневых карликах. Это стало первым однозначным обнаружением молекулы CH3D за пределами Солнечной системы. Результат стал для исследователей неожиданностью.
Прото-коричневые карлики являются очень холодными (их температура составляет менее 10 Кельвинов) и плотными объектами в соответствии с теорией, значительно холоднее и плотнее, чем протозвезды. Однако обнаружение CH3D бросает вызов данному представлению, поскольку этот газ предпочитает более теплые условия, формируясь в температурном интервале примерно от 20 до 30 Кельвинов. Измерение количества CH3D позволит определить количество обычного метана, который не наблюдается в миллиметровом диапазоне, в котором проводились наблюдения.
В целом авторы работы считают, что обнаружение дейтерированного метана в составе вещества сразу трех коричневых карликов, в то время как в протозвездах CH3D был обнаружен всего лишь один раз и не был подтвержден неоспоримыми фактами, говорит о том, что для прото-коричневых карликов характерны органические реакции, протекающие при более высоких температурах, и что изучение формирующихся в этих условиях более сложных органических соединений представляет большой научный интерес.
Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters.....