Карлик с сюрпризом: молекула, которую не нашли больше нигде во Вселенной

Астрономы сделали необычное открытие, которое может изменить представления о химии в атмосферах древних миров, сообщает Nature.

Используя телескоп "Джемини-Юг" в Чили и космический телескоп Джеймса Уэбба, исследователи зафиксировали молекулы метана, воды и впервые — силана (SiH₄) в атмосфере холодного коричневого карлика WISEA J153429.75-104303.3, сокращённо W1534. Этот объект получил неофициальное прозвище "Катастрофа".

Редкий мир

Коричневый карлик W1534 находится примерно в 50 световых годах от Земли в созвездии Весов. По оценкам учёных, он сформировался 10-12 миллиардов лет назад, что делает его одним из самых древних представителей своего класса.

Впервые этот объект заметил в 2020 году астроном-любитель в рамках проекта гражданской науки Backyard Worlds: Planet 9. Необычная световая кривая привлекла внимание профессионалов, и для изучения W1534 задействовали самые мощные телескопы Земли и космоса.

Как проводились исследования

Первые снимки в ближнем инфракрасном диапазоне получил астроном Сэнди Леггетт с помощью "Джемини-Юг". Это позволило оценить, как именно наблюдать тусклый объект.

"W1534 чрезвычайно тусклый, и Gemini South остаётся единственным наземным телескопом, который до сих пор смог его обнаружить", — сказал астроном NOIRLab Аарон Мейснер.

Данные стали основой для наблюдений с телескопа Уэбба, который смог заглянуть глубже в атмосферу карлика и подтвердить присутствие уникальных молекул.

Первая находка силана

Главной сенсацией стало открытие силана — молекулы, содержащей кремний и водород. Планетологи давно предполагали, что эта частица играет важную роль в образовании облаков в газовых гигантах, но до сих пор её не удавалось обнаружить ни в атмосферах Юпитера и Сатурна, ни в коричневых карликах и экзопланетах.

"Иногда именно экстремальные объекты помогают нам понять, что происходит с обычными", — отметила Джеки Фаэрти из Американского музея естественной истории.

Почему это важно

Присутствие силана в атмосфере W1534 позволяет предположить, что в древних объектах кремний может связываться с водородом и образовывать лёгкие молекулы, которые поднимаются в верхние слои атмосферы.

В более молодых мирах, таких как Юпитер и Сатурн, кремний соединяется с кислородом, формируя тяжёлые молекулы, которые опускаются глубоко вниз и остаются недоступными для наблюдений.

Таким образом, химия атмосферы напрямую зависит от возраста планеты или карлика.

Плюсы и минусы открытия

Сравнение миров

Советы шаг за шагом для любителей астрономии

1. Следите за проектами "Джемини" и JWST — они публикуют результаты в открытом доступе.
2. Используйте программы-симуляторы, чтобы отслеживать объекты в созвездии Весов.
3. Читайте публикации в журналах Nature и Science, чтобы узнавать о новейших открытиях.
4. Участвуйте в проектах гражданской науки, например Backyard Worlds.
5. Сохраняйте интерес: даже любители могут открыть новые объекты.

Мифы и правда

• Миф: силан невозможно обнаружить вне лаборатории.
  Правда: телескоп Уэбба впервые зафиксировал его в атмосфере коричневого карлика.
• Миф: все коричневые карлики одинаковы.
  Правда: W1534 показывает, что древние объекты могут иметь уникальную химию.
• Миф: атмосфера газовых гигантов не меняется с возрастом.
  Правда: химический состав зависит от времени формирования и условий.

FAQ

1. Почему W1534 называют "Катастрофой"?Это неофициальное прозвище связано с его необычной химией и сложностью в наблюдении.
2. Можно ли увидеть W1534 с Земли?
   Нет, объект слишком тусклый. Нужны телескопы уровня "Джемини" или JWST.
3. Что даёт открытие силана?
   Оно помогает понять процессы формирования облаков в древних планетных атмосферах.

Исторический контекст

1. 2020 год — открытие W1534 астрономом-любителем.
2. Первые инфракрасные снимки получены на "Джемини-Юг".
3. JWST подтвердил наличие метана, воды и силана.
4. Публикация в Nature закрепила открытие.
5. Впервые молекула силана зафиксирована за пределами Земли.

Сон и психология

Истории о таких открытиях вдохновляют и показывают, что даже в науке важно сохранять любопытство. Участие гражданских исследователей делает космос ближе и формирует чувство причастности к большой науке.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

• Ошибка: игнорировать необычные световые кривые.
  Последствие: пропуск потенциально важных открытий.
  Альтернатива: привлекать телескопы для уточнения данных.
• Ошибка: считать, что химия древних объектов одинакова с молодой планетой.
  Последствие: неверные модели атмосферы.
  Альтернатива: учитывать возраст и условия формирования.

А что если…

А что если в будущем удастся зафиксировать силан и в других древних объектах? Это подтвердит идею о том, что возраст напрямую влияет на химический состав, и даст ключ к пониманию эволюции планетных систем.

Интересные факты

• W1534 находится всего в 50 световых годах — по космическим меркам очень близко.
• Силан активно используется на Земле в полупроводниковой промышленности.
• Проект Backyard Worlds уже помог любителям открыть несколько коричневых карликов.