Joskus omituimmat tähtien löytöt ovat oikeassa omassa kosmisessa naapurustossamme. Tähtitieteilijät tekivät äskettäin mielenkiintoisen löytön laittaessaan uuden teleskooppisarjan vauhtinsa läpi: pimeän pari sub-tähtien ruskeita kääpiöitä.
Löytö on 2MASSW J1510478-281817, johon viitataan myös nimellä 2M1510. Nimityksen '2MASS' lyhenne viittaa 2-mikroniseen All-Sky-tutkimukseen. Pari sijaitsee 119 valovuoden (36,6 parsin) etäisyydellä Vaakavaa'an tähdistössä lähellä sen Lupus Susi -rajan reunaa.
Löytön tehneet kyselyn kaukoputket ovat osa SPECULOOS-projektia (Etsi asuttavia Planets EClipsing ULtra-COOl Stars -projekteja), joka on neljä yhden metrin halkaisijaltaan Ritchey-Chrétien-kaukoputken akku, joka sijaitsee Paranal-observatorion kompleksissa Chilessä. Kanariansaarilla sijaitseva viides Artemis-niminen kaukoputki on osa SPECULOOS North -tutkimusta.
Kaksi ruskeaa kääpiötä kiertävät toisiaan kerran 21 päivän välein, 2M1510Aa: lla, joka on hiukan massiivisempi kahdesta 40 Jupiterin massalla verrattuna seuralaiseensa 2M1510Ab, kevyemmässä 39,3 Jupiterimassassa. Molemmat ovat M-tyypin ruskeita kääpiöitä ja kiertävät keskinäisen haarukkakeskuksen vain 0,063 AU: n (5,9 miljoonan mailin tai 9,5 miljoonan kilometrin) päässä toisistaan.
Kolmas, kauempana oleva ruskea kääpiö, nimeltään 2MASS J15104761-2818234 (2M1510B), on myös osa monimutkaista järjestelmää. Tämä kolmas objekti kiertää 250Astronomical Units (AU) -parilla ensisijaisesta parista. Se on yli kuusikymmentä etäisyyttä auringosta Plutoon.
"SPECULOOS-ohjelma etsii eksoplaneetteja, jotka kulkevat hyvin pienen massan tähtiä ja ruskeita kääpiöitä, ja pari ruskeita kääpiöitä toistensa vieressä taivaalla näytti hyvältä kohteelta", sanoo Adam Burgasser UC San Diegosta, kirjoituksen tekijä. opiskella. "Olimme yllättyneitä huomatessamme, että se oli todella kolme ruskeaa kääpiötä!"
Löytöstä ilmoitettiin viimeaikaisessa lehdessä Luonto: Tähtitiede. Tutkijat käyttivät Havaijissa Mauna Kean huippukokouksessa sijaitsevaa neljää 8,2 metrin mittalaitetta, jotka muodostavat erittäin suuren teleskoopin, joka sijaitsee myös Cerro Paranalissa, Chilessä Atacama-autiomaassa, ja lähi-infrapunaspektrografia (NIRSPEC), joka sijaitsee Keckin observatoriossa Mauna Kean huippukokouksessa Havaijilla. löytö. Molemmat on varustettu mittaamaan nopeuksia infrapunassa, kaistalla, jolla ruskeat kääpiöt huipussaan. Havaittu pimennystapahtuma kesti noin 90 minuuttia.
"Se on (2M1510) osa SPECULOOS-kohdeluetteloa, joka sisältää kaikki ultrakevyt kääpiöt, joiden etäisyys on pienempi kuin 40 parsakaaria Gaia-satelliitin mittauksessa ja joiden säde on pienempi kuin 0,15 aurinkosädettä", sanoo Michaël Gillon (Liegen yliopisto, Belgia). . "SPECULOOS-tekniikan avulla meidän pitäisi havaita useita samanlaisia järjestelmiä seuraavien vuosien aikana, mukaan lukien uudet mahdollisesti asuttavat maapallon planeetat, jotka soveltuvat hyvin ilmakehän karakterisointiin James Webbin kanssa."
Ruskeat kääpiöt miehittävät vyöhykkeen täysivaltaisten tähtien välillä 80-kertaisella Jupiterin massalla (7,7% Auringon massasta) ja 13 Jupiter-massalla. 2M1510-pari ovat molemmat M-tyypin ruskeita kääpiöitä, jotka vievät tilaa heti tämän massaalueen keskellä. Vaikka ruskeat kääpiöt eivät ole riittävän massiivisia ylläpitämään täysimittaista fuusioa protoni-protoniketjun kautta, kuten punaiset kääpiötähdet, ne voivat silti hitaasti kiehua käyttämällä heikkolaatuista deuteriumfuusioita ytimessä. M-kääpiön keskimääräinen pintalämpötila on 2 600 kelviniä (2 300 celsiusastetta).
Vaikka ruskeat kääpiöt ovat heikot kohteet, ne ovat myös todennäköisesti yksi maailmankaikkeuden yleisimmistä esineistä.
Löytö edustaa vain toista tunnettua varjoavaa ruskeaa kääpiöparia. Ensimmäinen on ratkaistu pari 2MASS J05352184-0546085AB OrionNebulassa, suhteellisen nuori pari, joka on vain arviolta miljoona vuotta vanha.
Toinen kiehtova ruskea kääpiöpari löytyi vuonna 2003 kiertävän pääsekvenssitähden Epsilon Indin kanssa.
SPECULOOS-tutkimus on erikoistunut kohdistamaan eksoplaneettoja viileiden kääpiötähtien asuttaville alueille. Yksi tällainen kääpiötähti, joka satoi eksoplaneettoja, nimeltään TRAPPIST-1, rikkoi uutisissa merkittävästi vuonna 2015, ja tällaiset ”mini-aurinkojärjestelmät” voivat olla yleisiä kosmossa.
"2M1510 havaittiin osana SPECULOOSin käyttöönotto-ohjelmaa", Burgasser sanoo. ”Nyt kaukoputket ovat valmiina ja käynnissä, ja joukkue tarkkailee useita pienmassatähteitä ja ruskeita kääpiöitä etsimään kauttakulkuplaneetteja. Seuraamme myös (päällä) joitain TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) -operaation löytämiä eksoplaneetan ehdokasjärjestelmiä. Aina kun pystymme katsomaan maailmankaikkeutta uudella tavalla, löydämme usein jotain jännittävää tai odottamatonta. ”
2M1510 on myös Argus Moving -ryhmän jäsen. Tämä 45 miljoonan vuoden ikäinen suhteellisen nuorten tähtien ryhmä löydettiin vuonna 2018. Tähtien yhdistyksen tai liikkuvan ryhmän jäsenyyttä pettävät tähdet, jotka jakavat yhteisen asianmukaisen liikkeen taivaalla. Taurus-yhdistelmässä olevat hiad ovat kuuluisa lähellä oleva tähtien yhdistys, samoin kuin Ursan suurempi liikkuva ryhmä, joka sisältää suurimman osan Tähtien iso-Asteikon tähdistä.
Löytö on tärkeä, koska ruskean kääpiöparin jäsenyys Argus-liikkuvassa ryhmässä ei vain määrää parin ikää, vaan heidän fyysinen yhdistymisensä sekä se tosiasia, että ne hämärtävät vastakkaisesti näkölinjamme, sallivat tähtitieteilijät karakterisoimaan näitä kahta edelleen massan suhteen. Alueellisten ruskeiden kääpiöiden, kuten 2M1510-parin, ajatellaan olevan hyvin samankaltaisia massiivisten eksoplaneettojen kanssa.
Tämä kiehtova löytö antaa tutkijoille paitsi karakterisoida suuria massexoplaneettseja, mutta antaa malleja siitä, kuinka ruskeat kääpiöt kehittyvät ja viileävät parhaiten.
"Mittauksemme kertovat meille, että massa, säde ja ikä selitetään erittäin hyvin malleilla, joiden perusta on 30 vuotta vanha", kertoo tutkimuksen pääkirjailija Amaury Triaud Birminghamin yliopistosta. ”Tämä on huomattavaa. Se kertoo myös, että ruskeiden kääpiöiden kirkkaus on hiukan pois malleista. Joten tiedämme nyt, että mallit ovat erittäin hyviä, mutta meidän on silti parannettava niitä. "
Olisi utelias nähdä tällainen pari läheltä: aurinkokunnassamme ei ole analogia ruskealle kääpiölle. On mielenkiintoista seurata, mitä muita löytöjä tulee lähitulevaisuudessa SPECULOOS-tutkimuksesta.
- Johtava kuvan luotto: Roberto Molar Candanosa ja Sergio Dieterich, Carnegie Institute for Science.
