С помощью Очень Большого Телескопа ESO (VLT) построена первая в истории астрономии «карта погоды» на поверхности ближайшего к Земле коричневого карлика WISE J104915.57-531906.1B. Этот объект, известный также под неформальным названием Luhman 16B, входит в недавно обнаруженную всего в шести световых годах от Солнца систему из двух коричневых карликов. На карте, построенной международной группой исследователей, отражена система темных и светлых полос на поверхности карлика. Новые результаты публикуются в выпуске журнала Nature 30 января 2014 года.
Коричневые карлики заполняют промежуток между гигантскими газовыми планетами, такими, как Юпитер и Сатурн, и слабыми холодными звездами. Их масса недостаточна для того, чтобы в их недрах начались ядерные реакции, и они способны излучать лишь слабый инфракрасный свет. Первое подтвержденное открытие коричневого карлика состоялось лишь двадцать лет назад. Сейчас известно всего несколько сотен этих трудноуловимых объектов.
Самые близкие к Солнечной системе коричневые карлики, открытые в начале 2013 года, образуют двойную систему, называемую Luhman 16AB.
Эта двойная система была открыта американским астрономом Кевином Луманом на снимках, полученных инфракрасным обзорным спутником WISE. Формальное обозначение системы: WISE J104915.57-531906.1, но краткое название Luhman 16 оказалось гораздо удобнее (номер 16 означает, что до этого Луман открыл еще 15 двойных звезд). Согласно обычной системе обозначения двойных, Luhman 16A является более ярким из двух компонентов системы, более слабый («вторичный») компонент называется Luhman 16B, а пара в целом обозначается Luhman 16AB.
Эта пара находится всего в шести световых годах от Земли в южном созвездии Парусов (Vela). После альфы Центавра и звезды Барнарда эта пара занимает третье место по близости к Солнцу. Оказалось, что более слабый компонент системы, Luhman 16B, немного меняет свою яркость каждые несколько часов, что наводило на мысль о деталях на поверхности объекта, периодически попадающих в поле зрения при вращении карлика.
Астрономы воспользовались мощью Очень Большого Телескопа ESO (VLT) и сумели не только получить изображение коричневых карликов, но и составить карту темных и светлых деталей на поверхности Luhman 16B.
Иен Кроссфилд (Ian Crossfield) из Института Астрономии им.Макса Планка (Гейдельберг, Германия), ведущий автор работы, так суммирует ее результаты: "Уже из более ранних наблюдений следовало, что у коричневых карликов поверхность может быть пятнистой, но теперь мы сумели построить карту этих пятен. Скоро мы сможем наблюдать формирование, развитие и рассеяние облачных структур на этом коричневом карлике, так что, в конце концов «экзометеорологи» смогут предсказать, облачное или ясное небо будет ждать того, кто захочет посетить Luhman 16B”.
Для построения карты коричневого карлика астрономы разработали специальный метод. Они наблюдали эти тусклые объекты с приемником CRIRES, установленном на VLT, благодаря чему они могли не только регистрировать изменения яркости при вращении Luhman 16B, но и видеть, движутся ли при этом темные и светлые детали к наблюдателю или от него. Комбинируя эту информацию, ученые смогли построить карту расположения темных и светлых пятен на поверхности карлика.
Атмосферы коричневых карликов очень похожи на атмосферы горячих гигантских газовых экзопланет. Экзопланеты типа «горячих юпитеров» лежат очень близко к своим родительским звездам. Из-за этого их прямые наблюдения почти невозможны – слабое излучение теряется в ярком свете материнской звезды. А собственное свечение коричневых карликов, хоть оно и очень слабое, наблюдать ничто не мешает. И в этом случае возможны гораздо более точные и чувствительные измерения. Поэтому, изучая сравнительно легко наблюдаемые коричневые карлики, астрономы могут накапливать знания и об атмосферах молодых планет-гигантов. Много их вскоре будет обнаружено с новым приемником SPHERE, который планируется установить на VLT в 2014 году.
Кроссфилд заканчивает свой рассказ на личной ноте: "Наша карта коричневого карлика делает нас ближе к пониманию погодных процессов на планетах вокруг других звезд. Мне с раннего детства нравилось рассматривать карты, они казались мне очень красивыми и приносящими огромную пользу. И вот теперь мы составляем карты поверхности тел, лежащих за пределами Солнечной системы – это здорово!”
С помощью 