В концепции этого художника, созданной гражданским ученым Уильямом Пендриллом, слева изображен холодный коричневый карлик, называемый Т-карликом, а справа — более теплый коричневый карлик, проходящий перед далекой звездой. Пендрилл, также иллюстратор, участвует в проекте Backyard Worlds: Planet 9, который использует данные НАСА для поиска коричневых карликов и других объектов. Кредит: Уильям Пендрилл
Чтобы провести перепись близлежащих космических объектов, отправить опрос не получится. Ученым необходимо использовать множество телескопов разной специализации, чтобы составить карту того, что находится в окрестностях Солнца.
Стремясь лучше понять наших соседей и то, как они появились, ученые сотрудничают с гражданскими учеными и волонтерами со всего мира. Они помогли профессиональным учёным провести новую перепись более чем 4000 космических объектов в рамках гражданского научного проекта Backyard Worlds: Planet 9.
Новое исследование, опубликованное в серии приложений к журналу Astrophysical Journal, показывает результаты этой переписи в пределах 65 световых лет от Солнца. Исследователи обнаружили, что в этой области звезд в четыре раза больше, чем коричневых карликов, но объекты с малой массой встречаются чаще, чем объекты с большой массой. Средняя масса объекта в этой области составляет 40% массы Солнца.
«В этих данных есть что-то о процессе звездообразования», — сказал Дж. Дэви Киркпатрик, ведущий автор исследования и научный сотрудник IPAC Калифорнийского технологического института (Центр инфракрасной обработки и анализа) в Пасадене, Калифорния. «У нас есть еще один ключ к пониманию того, как это работает».
Что такое коричневые карлики?
Коричневые карлики — это не совсем звезды и не совсем планеты, а что-то среднее. Они, как правило, более массивны, чем Юпитер, но не сжигают водород в своих ядрах, как это происходит даже у звезд с наименьшей массой. Исследование подтверждает идею о том, что процесс формирования коричневых карликов каким-то образом отличается от процесса формирования звезд с большей массой. Считается, что оба типа объектов образуются при коллапсе облака газа и пыли, но могут быть разные «семена», которые определяют, образуется ли один тип объектов по сравнению с другим.
По словам Киркпатрика, гражданские учёные ускорили процесс идентификации объектов в ходе этой переписи примерно на 10–15 лет по сравнению с тем, если бы исследователи выполняли работу без них.
Как гражданские ученые помогли
С помощью Backyard Worlds гражданские ученые указывают, могут ли объекты в наборах изображений находиться «поблизости» — то есть в пределах общего соседства нашего Солнца в галактике — путем поиска движения объектов относительно фона.
Небольшая группа гражданских ученых разработала инструмент под названием WISE View, используя изображения миссии НАСА WISE (Wide-Field Infrared Survey Explorer), чтобы легко объединять изображения в анимацию.
Затем большая группа добровольцев использовала эти анимации для поиска движущихся объектов. «Они сделали проект более эффективным для всех остальных», — сказал Киркпатрик. (Миссия WISE завершилась в 2011 году, но в 2013 году космический корабль был возобновлен под названием NEOWISE, сосредоточив свои исследования на околоземных объектах).
Киркпатрик также создал программу под названием «Звездные послы», с помощью которой гражданские ученые помогали просматривать научную литературу о том, что было известно об этих объектах раньше.
Одним из усложняющих факторов при оценке распространенности коричневых карликов является то, что некоторые из них практически неотличимы от звезд малой массы. Например, объект, масса которого в 75 раз превышает массу Юпитера, может быть либо коричневым карликом, либо тусклой звездой, и современные телескопы не могут обнаружить разницу.
Следующим шагом в этом направлении исследований является изучение данных космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА, который изучает молекулярные облака, содержащие семена звезд, коричневых карликов и планет. Будущие исследования могут раскрыть больше о том, чем эти семена отличаются друг от друга.
Знакомство с гражданским учёным
Среди гражданских ученых, принимавших участие в новом исследовании и заслуживших признание в качестве соавторов, был Леопольд Грамэз из Парижа. Когда он не изучает космические данные, он работает директором по безопасности и операциям в аэропортах Париж-Шарль де Голль и Ле Бурже.
Грамаиз столкнулся с проектом Backyard Worlds в 2019 году, и ему понравилась идея поиска коричневых карликов, о которых он никогда раньше не слышал. Грамаиз настолько заинтересовался этими объектами, что научился программировать, чтобы быстрее искать в астрономических базах данных. В рамках этого конкретного исследования он совместно открыл несколько коричневых карликов и помог с обзором научной литературы.
«Мне нравится тот факт, что коричневые карлики немного загадочны», — сказал он. «Это всего лишь несколько пикселей, и тем не менее они здесь». Трое гражданских ученых из проекта Backyard Worlds выиграли время для наблюдения за Уэббом в качестве со-исследователей отдельных предложений Уэбба.
