Сколько близких звёзд мы могли не заметить?
Если спросить человека, далёкого от астрономии, какая звезда находится ближе всего к Солнцу, чаще всего он назовёт Альфу Центавра. Ответ верен лишь отчасти: это не одиночное светило, а система из трёх звёзд - Альфы Центавра A и B и Проксимы Центавра. Последняя и есть ближайшая звезда к Солнцу. А вот назвать второго и третьего соседа смогут немногие. Даже знакомая поклонникам "Звёздного пути" Вольф 359 уже не занимает место в первой тройке ближайших систем.
Долгое время казалось, что ближайшие к Земле звёзды давно учтены. После открытия звезды Барнарда в 1916 году список ближайших соседей Солнца почти не менялся: Альфа Центавра - примерно в 4,37 светового года, звезда Барнарда - в 5,96, а Вольф 359 - в 7,86 светового года. Казалось маловероятным, что заметный объект мог скрываться совсем рядом: ближайшие звёзды пристально изучали, а в качестве неучтённых соседей представляли разве что далёкие и тусклые тела.
Но в 2013 году астроном Кевин Луман обнаружил между звездой Барнарда и Вольфом 359 двойную систему на расстоянии около 6,5 светового года от нас. Она получила название Luhman 16 и оказалась ближе к Солнцу, чем Вольф 359. Подробности открытия и историю поисков можно прочитать в материале о том, как астрономы находили звёздных соседей Солнечной системы.
Луман изучал архивные наблюдения инфракрасного телескопа WISE. Аппарат работал на околоземной орбите с декабря 2009-го по февраль 2011 года и составил карты всего неба в инфракрасном диапазоне. Сравнивая изображения, сделанные с промежутком примерно в полгода, исследователь искал объекты, которые заметно сместились. Близкие тела меняют положение на небесной сфере из-за собственного движения и параллакса сильнее, чем далёкие звёзды.
В созвездии Парусов Луман заметил тусклую точку, перемещавшуюся примерно на 2,79 угловой секунды в год. Это быстрое движение стало подсказкой: объект находился сравнительно близко. В оптическом диапазоне он почти не виден, зато инфракрасные приборы смогли зарегистрировать его излучение. Когда астрономы проверили архивные снимки, выяснилось, что система уже десятилетиями попадала в кадр: её можно было найти на материалах Паломарского обзора и в каталогах DENIS и 2MASS. Однако слабую отметку принимали за малозаметную точку, не заслуживающую отдельного внимания.
Наблюдения на телескопе VLT показали, что перед учёными не один объект, а два. Так обнаружили Luhman 16A и Luhman 16B - пару коричневых карликов. Их иногда образно называют "несостоявшимися звёздами": они крупнее планет-гигантов, но недостаточно массивны, чтобы поддерживать в недрах устойчивое термоядерное горение водорода. Масса компонентов составляет приблизительно 35 и 29 масс Юпитера. Для запуска звёздной реакции требуется примерно 75-80 масс Юпитера.
В начале жизни в недрах этих тел ненадолго происходило горение дейтерия, но его запас быстро иссяк. Тем не менее коричневые карлики не холодны: температура поверхности Luhman 16A оценивается примерно в 1000 °C, а Luhman 16B - около 900 °C. Их излучение слабое и в основном приходится на инфракрасную область, поэтому обычные оптические наблюдения легко пропускают такие объекты. Наличие лития в спектрах также помогает отличить их от полноценных звёзд: в звёздах литий постепенно разрушается в горячих недрах, тогда как у коричневых карликов он сохраняется.
Открытие Luhman 16 напоминает, что список соседей Солнца может меняться по мере развития наблюдательной техники. Инфракрасные обзоры позволяют обнаруживать тела, которые почти не светятся в видимом диапазоне. Поэтому выражение "звёзды вблизи Солнечной системы" не всегда означает яркие точки, заметные в небольшой телескоп: среди них есть тусклые объекты, чьё присутствие раскрывается только при внимательном сравнении снимков.
Особый интерес представляют карликовые звёзды рядом с Солнцем и ещё более тусклые коричневые карлики. Их изучение помогает понять, где проходит граница между планетой и звездой и как формируются маломассивные объекты. Хотя коричневые карлики излучают тепло, это само по себе не доказывает, что на планетах возле них возможна жизнь: для этого важны и другие условия, включая наличие атмосферы, воды и устойчивой орбиты.
Даже привычный вопрос "Альфа Центавра - расстояние до Земли какое?" требует уточнения: речь идёт о системе в целом или о её ближайшем компоненте, Проксиме? Современные измерения дают для Альфы Центавра около 4,37 светового года, а Проксима находится примерно в 4,24 светового года от Солнца. Эти расстояния могут уточняться по мере новых наблюдений, как уточняется и перечень объектов по соседству.
Открытие Luhman 16 не означает, что рядом непременно скрывается множество неизвестных звёзд. Но оно показывает, почему астрономы продолжают пересматривать архивы и строить новые карты неба. Чтобы заметить близкого соседа, иногда недостаточно просто сфотографировать его: нужно сравнить наблюдения в разных диапазонах и в разные годы. Возможно, именно так исследователи обнаружат другие малозаметные объекты, которые давно находились на старых снимках, но оставались неузнанными.
