Kuvaluotto: ESO
Joukko eurooppalaisia tähtitieteilijöitä on löytänyt lähinnä koskaan löydetyn ruskean kääpiötähden. Epsilon Indi B on 45 kertaa Jupiterin massa ja kestää 400 vuotta kiertääkseen päätähteen.
Ryhmä eurooppalaisia tähtitieteilijöitä [2] on löytänyt ruskean kääpiöobjektin ('epäonnistuneen tähden') alle 12 valovuoden päässä Auringosta. Se on lähin vielä tiedossa.
Nyt nimeltään Epsilon Indi B, se on seuralainen eteläisen taivaan tunnetulle kirkkaalle tähdelle Epsilon Indille (nykyisin ”Epsilon Indi A”), jonka aiemmin ajateltiin olevan yhden. Binaarijärjestelmä on yksi kahdestakymmenestä auringon lähimmästä tähtijärjestelmästä.
Ruskea kääpiö löydettiin suhteellisen nopeasta liikkeestä taivaan yli, jota se jakaa kirkkaamman kumppaninsa kanssa: pari siirtää täysikuun halkaisijan alle 400 vuodessa. Se tunnistettiin ensin käyttämällä SuperCOSMOS Sky Surveys (SSS) -standardin mukaisia digitoituja arkistovalokuvalevyjä ja vahvistettiin käyttämällä Two Micron All Sky -kyselyn (2MASS) tietoja. Seuraavat havainnot läheisen infrapuna-herkän SOFI-instrumentin avulla ESO: n 3,5 m: n uuden tekniikan teleskoopilla (NTT) La Silla-observatoriossa vahvistivat sen luonteen ja ovat mahdollistaneet sen fysikaalisten ominaisuuksien mittaamisen.
Epsilon Indi B: n massa on vain 45 kertaa Jupiterin, aurinkokunnan suurimman planeetan, massa ja pinnan lämpötila vain 1000 ° C. Se kuuluu ns. T kääpiö-luokkaan esineitä, jotka rajaavat alueen tähtiä ja jättiläisiä planeettoja välille.
Epsilon Indi B on lähin ja kirkkain T kääpiö. Uuden kohteen tulevat tutkimukset lupaavat antaa tähtitieteilijöille tärkeitä uusia johtolankoja näiden eksoottisten taivaankappaleiden muodostumisesta ja evoluutiosta, samalla kun saadaan mielenkiintoisia näkemyksiä planeettojen ja tähteiden välisestä rajavyöhykkeestä.
Pieniä liikkuvia neuloja jättiläisissä heinäsuovissa
Kuvittele, että olet ammattimainen ornitologi, palannut äskettäin kotiin retkikunnalta Etelä-Amerikan viidakoille, missä vietit pitkiä viikkoja tehokkaalla puhelinlinssillä etsiessäsi harvinaisia lintulajeja. Rentouttava, otat pari laajakulmakuvaa takapihalla olevista kukkivista kukista, etsimen yli lentävän mustan linnun häiritsemättä. Vasta myöhemmin, kun vertaat näitä napsahduksia huolellisesti, huomaat jotain pieniä ja epätavallisen värisiä, lentäviä lähellä mustakärven takana: Löysit eksoottisen, harvinaisen linnun heti kotona.
Paljon samalla tavalla, tähtitieteilijöiden ryhmä [2] on juuri löytänyt yhden Auringon lähimmistä naapureista, eksoottisen "epäonnistuneen tähden", joka tunnetaan nimellä "ruskea kääpiö", joka liikkuu nopeasti taivaan poikki eteläisen Induksen tähdistössä ( Intialainen). Mielenkiintoista on, että aikana, jolloin kaukoputket kasvavat ja varustetaan entistä kehittyneemmillä elektronisilla ilmaisimilla, on vielä paljon opittavaa yhdistämällä vanhat valokuvalevyt tähän moderniin tekniikkaan.
Laaja-alaisten (“Schmidt”) teleskooppien viime vuosikymmeninä ottamille valokuvalevyille on annettu uusi elämänvuokraus automatisoitujen mittauslaitteiden digitalisoimalla, jolloin tietokoneet voivat liikkua tehokkaasti valtavien ja korvaamattomien tietoarkistojen kautta, joita ei ole vielä toistaiseksi täysin hyödynnetty [3]. Southern Skyn osalta tähtitieteen instituutti Edinburghista (Skotlanti, Iso-Britannia) on äskettäin julkaissut skannaukset, joita SuperCOSMOS-kone on laatinut useista vuosikymmenistä kestäneistä levyistä kolmella optisella päästökaistalla. Nämä tiedot sopivat erinomaisesti kohteiden etsimiseen, joilla on suuret oikeat liikkeet ja äärivärit, kuten ruskeat kääpiöt aurinkoalueella.
Kaikki liikkuu - kysymys näkökulmasta
Tähtitieteessä tähden "oikea liike" tarkoittaa sen näennäistä liikettä taivaan pallon päällä; se ilmaistaan yleensä kaarisekunnissa vuodessa [4]. Tähteen vastaava todellinen nopeus (kilometreinä sekunnissa) voidaan arvioida vain, jos etäisyys tiedetään.
Tähti, jolla on suuri oikea liikkuvuus, voi tarkoittaa todella suurta nopeutta tai yksinkertaisesti sitä, että tähti on lähellä meitä. Vastaavasti lentokoneen todellinen nopeus on paljon alhaisempi kuin lentoonlähdön jälkeen kuin korkealla korkeudella matkustettaessa, mutta lentokentän lähellä tarkkailijalle lähtevä lentokone näyttää liikkuvan paljon nopeammin taivaalla.
Lähin tähtinaapuri Proxima Centauri on vain 4,2 valovuoden päässä (vrt. ESO PR 22/02), ja sen oikea liikkuvuus on 3,8 kaarisekuntia / vuosi (vastaa 23 km / s aurinkoon nähden, kohtisuorassa suunnassa). näkölinjaan). Tunnetuin oikea liiketähti on Barnard's Star 6 valovuoden etäisyydellä ja liikkuu 10 kaarisekunnissa / vuosi (87 km / s suhteessa aurinkoon). Kaikki tunnetut tähdet 30 valovuoden sisällä ovat korkean liikkeen kohteita ja liikkuvat vähintään 0,2 kaarisekuntia / vuosi.
Troolaus nopeasti liikkuville esineille
Potsdamin astrofysiikan instituutin tähtitieteilijät ovat jo jonkin aikaa etsineet järjestelmällistä tietokoneistettua hakua korkea-oikean liikkeen kohteista, jotka näkyvät punaisilla valokuvataiteilla, mutta eivät vastaavilla sinisillä levyillä. Heidän tavoitteenaan on tunnistaa toistaiseksi tuntemattomia viileitä esineitä Solar-alueella.
He olivat aikaisemmin löytäneet kourallisen uusia esineitä 30 valovuoden kuluessa tällä tavalla, mutta mikään niin punainen tai etenevä yhtä nopeasti kuin se, jonka he ovat nyt pilanneet Induksen tähdistössä eteläisellä taivaalla. Tämä esine nähtiin vain erittäin pisin aallonpituus levyillä SuperCOSMOS Sky Survey -tietokannassa. Se liikkui niin nopeasti, että levyillä, jotka otettiin vain kahden vuoden välein 1990-luvulla, se oli siirtänyt melkein 10 kaarisekuntia taivaalla antaen oikean liikkeen 4,7 kaarin sekunnissa / vuosi. Se oli myös erittäin heikko optisilla aallonpituuksilla, miksi sitä ei ollut koskaan havaittu. Kun se kuitenkin vahvistettiin digitaalisen Two Micron All Sky Survey -kyselyn (2MASS) tiedoissa, sen havaittiin olevan paljon kirkkaampi infrapunassa, ja tyypillisellä värisignaalilla viileä ruskea kääpiö.
Tässä vaiheessa esineen ajateltiin olevan eristetty matkustaja. Saatavilla olevien online-luetteloiden kautta suoritettu haku paljasti kuitenkin nopeasti, että vain 7 kaariminuutin päässä oli tunnettu tähti, Epsilon Indi. Molemmilla on täsmälleen sama erittäin suuri oikea liike, ja siten oli heti selvää, että kahden on oltava toisiinsa liittyviä, muodostaen laajan binaarijärjestelmän, joka on erotettu yli 1500-kertaisella etäisyydellä Auringon ja maan välillä.
Epsilon Indi on yksi 20 lähimmästä tähdestä, joka on aurinkoa vain 11,8 valovuotta [5]. Se on kääpiötähti (spektrityyppi K5) ja sen pintalämpötila on noin 4000 ° C, hieman aurinkoisempi. Sellaisena se esiintyy usein tieteellisessä fiktioissa asutettavan planeettajärjestelmän kotona [6]. Tämä kaikki pysyy tiukasti spekuloinnin valtakunnassa, mutta siitä huolimatta tiedämme nyt, että sillä on varmasti erittäin mielenkiintoinen seuralainen.
Tämä on huomattava löytö: Epsilon Indi B on lähin tähtiä muistuttava lähde, joka on löydetty 15 vuodessa, korkein oikea liikkeen lähde, jota on löydetty yli 70 vuodessa, ja kokonaisvalaistus on vain 0,002% auringon, yksi luontaisesti huonoimmat lähteet, joita aurinkokunnan ulkopuolella on koskaan nähty!
Proximan ja Alpha Centaurin jälkeen Epsilon Indi -järjestelmä on myös vain toinen tunnettu laaja binaarijärjestelmä 15 valovuoteen. Toisin kuin Proxima Centauri, Epsilon Indi B ei ole kuitenkaan tavallinen tähti.
Ruskeat kääpiöt: jäähdytys, jäähdytys, jäähdytys…
Muutaman päivän kuluessa havainnoistaan tietokannassa, tähtitieteilijät onnistuivat turvaamaan Epsilon Indi B: n infrapunaspektrin käyttämällä SOFI-instrumenttia ESO: n 3,5 m: n uuden tekniikan teleskoopilla (NTT) La Silla-observatoriossa (Chile). Spektri osoitti metaanin ja vesihöyryn aiheuttamat laajat absorptio-ominaisuudet sen ylä atmosfäärissä osoittaen lämpötilan 'vain' 1000 ° C. Tavalliset tähdet eivät ole koskaan niin viileitä - Epsilon Indi B vahvistettiin ruskeksi kääpiöksi.
Ruskeiden kääpiöiden uskotaan muodostuvan paljon samalla tavalla kuin tähdet, kun kylmä kaasu ja pöly muodostuvat paksuihin molekyylipilviin tiivistymällä. Syistä, jotka eivät ole vielä täysin selviä, joidenkin ryhmien massa on kuitenkin alle noin 7,5% aurinkoomme massasta tai 75-kertainen Jupiter-planeetan massaan. Tämän rajan alapuolella ytimessä ei ole tarpeeksi painetta käynnistääkseen ydinvetyfuusion, joka on pitkäkestoinen ja vakaa voimanlähde tavallisille tähdelle, kuten aurinko. Lukuun ottamatta lyhytaikaista varhaista vaihetta, jossa jotkut deuteriumit palavat, nämä vähämastoiset esineet yksinkertaisesti jatkavat jäähtymistä ja haalistuvat hitaasti pois päästäen samalla syntymästään jäljelle jääneen lämmön.
Tällaisten esineiden teoreettiset keskustelut alkoivat noin 40 vuotta sitten. Niitä nimitettiin ensin 'mustiksi kääpiöiksi' ja myöhemmin 'ruskeiksi kääpiöiksi' tunnustuksena heidän ennustetuista erittäin viileistä lämpötiloistaan. Niiden ennustettiin kuitenkin myös olevan hyvin heikkoja ja hyvin punaisia, ja vasta vuonna 1995 aloitettiin tällaisten esineiden havaitseminen.
Ensimmäisiä nähtiin heikkojen seuralaisten lähellä oleville tähtiille, ja myöhemmin joitain löydettiin kelluvan vapaasti Solar-naapurustossa. Suurin osa ruskeista kääpiöistä kuuluu äskettäin luokiteltuihin spektrityyppeihin L ja T, tyypin M pitkään tunnettujen viileiden kääpiöiden alapuolelle. Ne ovat ihmisen silmissä erittäin punaisia, mutta L- ja T-kääpiöt ovat vielä viileämpiä, niin että ne ovat melkein näkymättömiä optisilla aallonpituuksilla, suurin osa niiden säteilystä tulee infrapuna-alueella. [7].
Kuinka massiivinen on Epsilon Indi B?
Useimpien tähän mennessä havaittujen ruskeiden kääpiöiden ikää ei tunneta, joten niiden massoja on vaikea arvioida. Voidaan kuitenkin olettaa, että Epsilon Indi B: n ikä on sama kuin Epsilon Indi A: n ikä, jonka ikäksi arvioidaan olevan 1,3 miljardia vuotta sen pyörimisnopeuden perusteella. Yhdistämällä nämä tiedot mitattuun lämpötilaan, kirkkauteen ja etäisyyteen on sitten mahdollista määrittää Epsilon Indi B: n massa käyttämällä ruskeiden kääpiöiden teoreettisia malleja.
Kaksi riippumatonta mallisarjaa tuottavat saman tuloksen: Epsilon Indi B: n massan on oltava välillä 4-6% auringon tai 40-60 Jupiterin massasta. Todennäköisin arvo on noin 45 Jupiter-massaa, ts. Selvästi vetyfuusiorajan alapuolella, ja vahvistaa lopullisesti tämän uuden löytön vilpittömässä mielessä ruskeana kääpiönä.
Epsilon Indi B: n merkitys
PR Photo 03c / 03 näyttää nykyisen tähtienlaskennan aurinkoalueella. Kaikki nämä tähdet ovat olleet tunnettuja monien vuosien ajan, mukaan lukien GJ1061, jonka etäisyys oli kuitenkin vahvistettu vasta vuonna 1997. Epsilon Indi B: n löytö on kuitenkin ääritapaus, jota ei koskaan ennen luetteloitu, ja ensimmäinen ruskea kääpiö löytyy 12,5 valovuoden horisontista.
Jos nykyiset ennusteet ovat oikeat, ruskeita kääpiöitä pitäisi olla kaksinkertaisesti enemmän kuin pääsekvenssin tähtiä. Näin ollen Epsilon Indi B voi olla ensimmäinen ehkä 100: sta ruskeasta kääpiöstä tällä etäisyydellä, odottaen vielä löytämistä!
Epsilon Indi B on tärkeä saalis kaukana Solar-alueen luetteloinnista. Se on lähin ja kirkkain tunnettu ruskea kääpiö ja erittäin tarkasti mitatulla etäisyydellä sille voidaan suorittaa laaja valikoima yksityiskohtaisia havainnollisia tutkimuksia. Se voi siten toimia mallina luokansa kauemmille jäsenille.
Epsilon Indi B: n avulla tähtitieteilijöiden pitäisi nyt pystyä näkemään enemmän mysteereissä, jotka ympäröivät ruskeina kääpiöinä tunnettujen eksoottisten esineiden muodostumista ja kehitystä, puolivälissä tähtijen ja jättiläisten planeettojen välillä, niiden sisäisten ytimien fysiikkaa ja säätä ja niiden ilmakehän kemia.
Historiallinen huomautus - eteläinen Indus-tähdistö
Indus-tähdistö on syvällä etelän taivaalla, ja siinä on kolme lintua, Grus (Nosturi), Tucana (Toucan) ja Pavo (Peacock), vrt. PR-valokuva 03d / 03.
Ensimmäisen luettelon 1595-1597 alankomaalaisista navigaattoreista Pieter Dirkszoon Keyseristä ja Frederick de Houtmanista lisäsi Johanna Bayer etelän taivaaseen tähdistelmän eteläiseen taivaaseen kirjassaan "Uranometria" (1603) kunnioittaakseen alkuperäiskansoja, joita eurooppalaiset tutkijat olivat kohdanneet heidän tutkiessaan. liikkuu.
Erityisesti on ehdotettu, että nimenomaan Tierra del Fuegon ja Patagonian alkuperäiskanat ovat edustettuna Induksessa, hieman yli kaksi tuhatta kilometriä La Sillasta etelään, missä Epsilon Indi B: n ensimmäiset spektroskopiset havainnot tehtiin noin 400 vuotta myöhemmin. .
Tässä esitetyssä myöhemmässä Boden piirustuksessa Epsilon Indi, Induksen viides kirkkain tähti, liittyy yhteen Intian käden nuoleista.
Alkuperäinen lähde: ESO-lehdistötiedote
