Танец невидимых гигантов: Gaia находит «пустыню» коричневых карликов экспресс
Солнцеподобные звёзды редко кружатся в одиночку. Многие из них танцуют с невидимыми партнёрами — коричневые карлики: объектами крупнее планет, но слишком лёгкими для стабильного звёздного горения. В их недрах вспыхивает горение водорода, но быстро затухает, не достигая устойчивости Солнца.
Однако на орбитах с периодом меньше пяти лет такие пары считались почти невозможными. Астрономы окрестили этот промежуток «пустыней коричневых карликов».
Всё изменил телескоп Gaia. Он настолько точен, что замечает покачивание звезды на волосок с тысячи километров. Изучив 110 тысяч светил, Gaia обнаружил признаки коричневых карликов у каждой десятой — вдесятеро больше, чем раньше. Большинство нашлось именно в «пустыней», которую считали безжизненной. Похоже, «пустыня» была миражом, а коричневые карлики просто прятались на грани видимости. Массивные коричневыми карликами (тяжелее 50 Юпитеров) по-прежнему редки, но более лёгкие заполнили эту зону. Окончательную картину даст будущий каталог Gaia DR4, и тогда станет ясно, насколько многолюдна эта бывшая пустыня.
Оригинальная аннотация
как её написали авторы, на английском arXiv:2601.03539v1
The brown dwarf desert describes a range of orbital periods (<5 years) in which fewer brown dwarf-mass companions have been observed around Sun-like stars, when compared to planets and low mass stellar companions. It is therefore theorised that brown dwarf companions are unlikely to form or remain in this period range. The Gaia space telescope is uniquely sensitive to companions in this period range, making it an ideal tool to conduct a survey of the brown dwarf desert. In this study, we use Bayesian inference to analyse data from nearby (<200pc) Sun-like stars in Gaia's DR3 catalogue, assuming single companions. From this, we identify 2673 systems (2.41% of the sample) with possible brown dwarf companions in this period range. Accounting for observational biases, we find that 10.4+0.8-0.6% of nearby Sun-like stars have astrometric errors consistent with a brown dwarf-mass companion with a period less than 5 years, significantly higher than previous studies which reported occurrence rates of <1%. However, we acknowledge the limitations of DR3 and are unable to make a definitive statement without epoch data. By simulating epoch data with multiple companions, we find that, while some of the data can be explained by multiple low-mass brown dwarf companions and high-mass planets (>10MJ), high-mass brown dwarfs (>50MJ) in this period range are comparatively rare. Finally, we used our studies of the brown dwarf distribution to predict the number of companions in the brown dwarf desert we can expect to discover in DR4.
У коричневых карликов, этих «неудавшихся звёзд», бывают облака из раскалённого песка и дожди из жидкого железа — скорее, успешные планеты-гиганты.