Kép jóváírása: ESO
Az európai csillagászok csapata megtalálta a legközelebbi barna törpe csillagot, amit valaha fedeztek fel. Az Epsilon Indi B a Jupiter tömegének 45-szerese és 400 évbe telik, hogy keringjen a főcsillaghoz.
Az európai csillagászok egy csoportja [2] felfedezte a Barna Törpe objektumot (egy „meghibásodott” csillagot), kevesebb mint 12 fényévnyire a Naptól. Ez a legközelebb még ismert.
Jelenleg Epsilon Indi B-nek nevezzük, ez a déli égbolton ismert ismert fényes csillag, az Epsilon Indi (jelenleg „Epsilon Indi A”) társa, amelyet korábban egyedülállónak tartottak. A bináris rendszer a Nap felé húsz legközelebbi csillagrendszer egyike.
A barna törpét az égbolton tapasztalható viszonylag gyors mozgásból fedezték fel, melyet megoszt a fényesebb társával: a pár kevesebb, mint 400 év alatt teljes Hold-átmérővel mozog. Először a SuperCOSMOS Sky Surveys (SSS) digitalizált archív fotólemezeivel azonosították, és a Two Micron All Sky Survey (2MASS) adatai alapján megerősítették. A közel-infravörös érzékeny SOFI műszerrel végzett nyomon követés a La Silla obszervatóriumban az ESO 3,5 m-es új technológiájú teleszkópján (NTT) megerősítette természetét és lehetővé tette annak fizikai tulajdonságainak mérését.
Az Epsilon Indi B tömege mindössze 45-szöröse a Jupiter tömegének, amely a Naprendszer legnagyobb bolygója, és a felületi hőmérséklet csak 1000 ° C. Az objektumok úgynevezett „T törpe” kategóriájába tartozik, amelyek a dombront a csillagok és az óriásbolygók között határolják.
Az Epsilon Indi B a legközelebbi és legfényesebb T törpe. Az új objektum jövőbeni tanulmányozása fontos, hogy új csillagokat adjon a csillagászoknak ezen egzotikus égitestek kialakulására és fejlődésére vonatkozóan, ugyanakkor érdekes betekintést nyer a bolygók és a csillagok határ menti övezetébe.
Apró mozgó tűk óriási szénakazalban
Képzelje el, hogy profi ornitológus, nemrégiben visszatért haza egy dél-amerikai dzsungelbe irányuló expedícióból, ahol hosszú heteket töltött nagyteljesítményű telefonlencséivel, ritka madárfajokat keresve. Pihenés közben néhány széles látószögű képet készít a hátsó kertben lévő virágzó virágokról, és nem zavarja a keresőn át repülő közönséges feketerigó. Csak később, amikor ezeket a pattanásokat gondosan hasonlítja össze, észrevesz valami apró és szokatlan színű, a feketerigó mögött repülõ repülõt: egy egzotikus, ritka madárt fedez fel otthon, otthon.
Nagyon hasonló módon, egy csillagászok egy csoportja [2] most találta meg a Nap egyik legközelebbi szomszédját, egy „barna törpe” néven ismert egzotikus „meghibásodott csillagot”, amely gyorsan áthalad az égen az Indus déli csillagképben ( Az indiai). Érdekes, hogy abban az időben, amikor a távcsövek egyre nagyobbra kerülnek, és egyre kifinomultabb elektronikus érzékelőkkel vannak felszerelve, még sok tanulni kell a régi fotólemezek és a modern technológia kombinálásával.
Az elmúlt évtizedekben a széles látószögű („Schmidt”) távcsövekkel készített fotólemezeket új életre bocsátották azáltal, hogy automatizált mérőberendezésekkel digitalizálták, lehetővé téve a számítógépek számára, hogy hatékonyan bejárhassanak a hatalmas és felbecsülhetetlen értékű adatarchívumokon keresztül, amelyek messze még nem teljes mértékben kiaknázva [3]. A déli égbolt számára az Edinburgh-i (Skócia, Egyesült Királyság) Csillagászati Intézet nemrégiben kiadta a SuperCOSMOS gép által készített letapogatásokat több évtizedes átmérőjű lemezekről három optikai jelszalagban. Ezek az adatok tökéletesen alkalmasak nagy, megfelelő mozgással és extrém színekkel rendelkező objektumok, például a barna törpe keresésére a Naprendszer közelében.
Minden mozog - a perspektíva kérdése
A csillagászatban a csillag „megfelelő mozgása” a látszólagos mozgását jelenti az égi gömbön; általában évente, másodpercben kifejezve [4]. A csillag megfelelő valós sebessége (kilométer / másodpercben) csak akkor becsülhető meg, ha a távolság ismert.
Egy nagy, megfelelő mozgással rendelkező csillag valódi nagy sebességet jelezhet, vagy egyszerűen csak azt, hogy a csillag közel áll hozzánk. Analógia útján egy repülőgépnek a felszállás után sokkal alacsonyabb valódi sebessége van, mint ha nagy magasságban utazik, de egy repülőtér közelében figyelő megfigyelő számára úgy tűnik, hogy az induló repülőgép sokkal gyorsabban mozog az égen.
A legközelebbi csillagszomszédunk, a Proxima Centauri mindössze 4,2 fényév távolságra van (vö. ESO PR 22/02), és megfelelő mozgásával 3,8 ív / másodperc / év felel meg (ami 23 km / sec-nak felel meg a Naphoz képest, merőleges irányban) a látótávolságig). A legismertebb helyes mozgáscsillag a Barnard's Star 6 fényév távolságban, évente 10 ívsebességgel mozogva (87 km / sec a Naphoz képest). Az összes ismert csillag 30 fényév alatt nagy mozgású objektumok, amelyek évente legalább 0,2 ívsebességgel mozognak.
Vonóháló a gyorsan mozgó tárgyakhoz
A potsdami Asztrofizikai Intézet csillagászai egy ideje szisztematikus számítógépes keresést végeznek a nagy mozgásképességű tárgyakról, amelyek megjelennek a vörös fotográfiai égbolt táblákon, de nem az egyenértékű kék táblákon. Céljuk az eddig ismeretlen jó objektumok azonosítása a Solar környéken.
Korábban már 30 fényév alatt találtak egy maroknyi új tárgyat ilyen módon, de semmi sem olyan vörös, vagy távolról sem mozog olyan gyorsan, mint ahogyan most a déli égbolton Indus csillagképben álltak. Ezt az objektumot csak a leghosszabb hullámhosszú lemezeken láthatták a SuperCOSMOS Sky Survey adatbázisban. Olyan gyorsan mozogott, hogy az 1990-es években mindössze két év különbséggel vett lemezeken csaknem 10 ívperc-et mozgatta az égen, és megfelelő mozgást adott 4,7 ív / másodperc / év sebességgel. Az optikai hullámhosszon is nagyon gyenge volt, ezért soha nem figyelték meg korábban. Ugyanakkor, amikor megerősítést nyertek a digitális két mikron teljes égbolt felméréséből (2MASS), sokkal világosabbnak látszott az infravörös, a hűvös barna törpe jellegzetes színjelzésével.
Ezen a ponton azt gondolták, hogy a tárgy önálló utazó. A rendelkezésre álló online katalógusokon végzett keresés azonban gyorsan kiderítette, hogy mindössze 7 ívperc távolságra volt egy ismert csillag, az Epsilon Indi. A kettő pontosan ugyanazt a nagyon nagy, megfelelő mozgást osztja meg, és így egyértelművé vált, hogy a kettőnek egymáshoz kell kapcsolódnia, széles bináris rendszert képezve, amelyet a Nap és a Föld közötti távolság több mint 1500-szorosával elválasztanak.
Az Epsilon Indi egyike a Naphoz legközelebbi 20 csillagnak, mindössze 11,8 fényévvel [5]. Ez egy törpecsillag (K5 spektrum típusú), felületi hőmérséklete körülbelül 4000 ° C, kissé hűvösebb, mint a Nap. Mint ilyen, a tudományos fantastikában gyakran megjelenik, mint lakható bolygórendszer otthona [6]. Mindez határozottan a spekuláció területén marad, de ennek ellenére most már tudjuk, hogy minden bizonnyal nagyon érdekes társa.
Ez egy figyelemre méltó felfedezés: Az Epsilon Indi B a legközelebbi csillagszerű forrás a Napnak, amelyet 15 év alatt találtak, a legmagasabb megfelelő mozgásforrás több mint 70 év alatt, és teljes fényerőssége mindössze 0,002%, a Napé, az egyik a belsőleg leggyengébb források, amelyeket valaha is láttak a Naprendszeren kívül!
A Proxima és az Alpha Centauri után az Epsilon Indi rendszer szintén csak a második ismert széles bináris rendszer 15 fényév alatt. A Proxima Centaurival ellentétben azonban az Epsilon Indi B nem közönséges csillag.
Barna törpe: hűtés, hűtés, hűtés…
Az adatbázisban történő felfedezésétől számított néhány napon belül a csillagászoknak sikerült az Epsilon Indi B infravörös spektrumát a SOFI műszer segítségével az ESO 3,5 m-es új technológiai távcsőjével (NTT) a La Silla obszervatóriumban (Chile) rögzíteni. A spektrum a felsõ atmoszférában lévõ metán és vízgőz miatti széles abszorpciós tulajdonságokat mutatta, „csak” 1000 ° C hõmérsékletet jelezve. A szokásos csillagok soha nem voltak ilyen hűvös - az Epsilon Indi B-t barna törpeként igazolják.
A barna törpékről úgy gondolják, hogy nagyjából ugyanúgy, mint a csillagok, a sűrű molekuláris felhőkben lévő hideg gáz- és porcsomók gravitációs összeomlásával. A még nem teljesen világos okokból azonban néhány csomó a Napunk tömegének körülbelül 7,5% -ánál kevesebb tömeggel vagy a Jupiter bolygó tömegének 75-szerese. E határ alatt a magban nincs elegendő nyomás a nukleáris hidrogénfúzió elindításához. Ez a hosszú távú és stabil energiaforrás olyan hétköznapi csillagoknak, mint a Nap. Kivéve egy rövid, korai fázist, amikor némi deutérium elégett, ezek az alacsony tömegű tárgyak egyszerűen továbbra is lehűlnek és lassan elhalványulnak, miközben felszabadítják a születésüktől megmaradt hőt.
Az ilyen tárgyak elméleti megbeszélése mintegy 40 évvel ezelőtt kezdődött. Először „fekete törpéknek”, később pedig „barna törpéknek” neveztek őket, előrejelzésük szerint nagyon hideg hőmérsékleteiknek. Ugyanakkor várhatóan nagyon gyenge és nagyon vörös színűek is voltak, és csak 1995-ben kezdték meg ezeket a tárgyakat felfedezni.
Az elsőket a közeli csillagok halvány társaként tekintették, majd később néhányat szabadon lebegőnek találták a Solar környéken. A legtöbb barna törpe a nemrégiben osztályozott L és T spektrumtípusokba tartozik, a régóta ismert M típusú törpék alatt. Ezek nagyon vörösek az emberi szem számára, de az L és T törpék mégis hűvösebbek, oly mértékben, hogy szinte láthatatlanok optikai hullámhosszon, emisszióik legnagyobb részét infravörös sugárzás útján kell kibocsátani. [7].
Mennyire masszív az Epsilon Indi B?
A legtöbb mai napig kimutatott barna törpe életkora ismeretlen, ezért nehéz megbecsülni tömegüket. Feltételezhető azonban, hogy az Epsilon Indi B életkora megegyezik az Epsilon Indi A életkorával, amelynek életkorát a forgási sebessége alapján becslések szerint 1,3 milliárd évre számítják. Ezt az információt a mért hőmérséklettel, fényerősséggel és távolsággal kombinálva ezután meghatározható az Epsilon Indi B tömege a barna törpék elméleti modelljeivel.
Két független modellkészlet adja ugyanazt az eredményt: Az Epsilon Indi B tömegének a Nap tömegének körülbelül 4-6% -a, vagy a 40-60 Jupiter tömege között kell lennie. A legvalószínűbb érték körülbelül 45 Jupiter tömeg, azaz jóval a hidrogénfúziós határérték alatt van, és ezt az új felfedezést egy jóhiszemű barna törpeként határozottan megerősítjük.
Az Epsilon Indi fontossága
A 03c / 03. PR fotó a csillagok jelenlegi népszámlálását mutatja be a napenergiában. Ezeket a csillagokat évek óta ismerték, köztük a GJ1061-et is, amelynek távolsága azonban csak 1997-ben született meg. Az Epsilon Indi B felfedezése azonban extrém eset, amelyet soha nem katalogizáltak, és az első barna törpe a 12,5 fényév horizonton belül található.
Ha az aktuális előrejelzések helyesek, kétszer annyi barna törpenek kell lennie, mint a fő szekvencia csillagoknak. Következésképpen az Epsilon Indi B lehet az első a talán 100 barna törpe közül ezen a távolságon belül, és továbbra is felfedezésre vár!
Az Epsilon Indi B fontos fogás, jóval túlmutatva a Solar körzet katalógusain. Mint a legközelebbi és legfényesebb ismert barna törpe, és nagyon pontosan mért távolsággal, sokféle részletes megfigyelési vizsgálatnak vethető alá. Így sablonként szolgálhat osztályának távolabbi tagjai számára.
Az Epsilon Indi B segítségével a csillagászoknak most tovább kell tudniuk látni a barna törpékként ismert egzotikus tárgyak kialakulását és fejlődését körülvevő rejtélyeket, a csillagok és az óriási bolygók félúton, belső maguk fizikája és az időjárás körül és a légkörük kémiája.
Történelmi jegyzet - a déli Indus csillagkép
Az Indus csillagkép mélyen a déli égbolton helyezkedik el, három madár, a Grus (a daru), a Tucana (a tukán) és a Pavo (a páva) között fészkel, vö. PR fénykép 03d / 03.
Először Pieter Dirkszoon Keyser és Frederick de Houtman holland hajózók által katalógusban, 1595-1597-ben Johann Bayer az Uranometria című könyvében (1603) adta hozzá a déli égbolthoz a bennszülött amerikaiak tiszteletére, akikkel az európai felfedezők találkoztak. utazik.
Különösen azt javasolták, hogy kifejezetten a Tierra del Fuego és a Patagonia natív népei képviseltetik magukat Industól, La Sillától alig kétezer kilométerre délre, ahol az Epsilon Indi B első spektroszkópos megfigyeléseit mintegy 400 évvel később végezték el. .
Az itt bemutatott Bode későbbi rajzában az Epsilon Indi, az Indus ötödik legfényesebb csillaga az indiai kezében lévő egyik nyílhoz kapcsolódik.
Eredeti forrás: az ESO sajtóközleménye
