Kép jóváírása: ESO
Egy négyéves tanulmányban az ESO nagyon nagy távcsövével és a földi és űrbeli távcsövekkel, egy csillagászok nemzetközi csapata először mérte meg egy ultrahűvös csillag és társa, barna törpe tömegét. . A két csillag bináris rendszert alkot, és körülbelül 10 év alatt kering körül.
A csapat nagy felbontású közeli infravörös képeket kaptunk; a földön adaptív optikai technikák segítségével legyőzték a földi légkör elmosódó hatását. Az ég felé vetített pálya pontos meghatározásával a csillagászok meg tudták mérni a csillagok teljes tömegét. További adatok és összehasonlítás a csillagmodellekkel megszerzik az egyes elemek tömegét.
A két csillag nehezebb tömege a Nap tömegének körülbelül 8,5% -a, és a barna törpe társa még ennél is könnyebb, csak a nap tömegének csak 6% -a. Mindkét tárgy viszonylag fiatal, életkora körülbelül 500–1 000 millió év.
Ezek a megfigyelések döntő lépést jelentenek a nagyon alacsony tömegű csillagok csillagfejlődési modelljeinek még mindig hiányzó kalibrálása felé.
Telefonszám csillag
Annak ellenére, hogy a csillagászok több száz nagyon alacsony tömegű csillagot és barna törpét találtak, ezeknek a szélsőséges tárgyaknak az alapvető tulajdonságai, mint például a tömegek és a felületi hőmérsékletek, még mindig nem ismertek. A kozmikus állatkertben ezek az ultrahűvös csillagok az óriási bolygók - például a Jupiter - és a normál csillagok közötti „köztes” objektumok osztályát képviselik, mint kevésbé masszív, mint a Napunk, és ezért a csillagok asztrofizikája szempontjából elengedhetetlen a jó megértés. .
Ezeknek a rendkívül hűvös csillagoknak az a problémája, hogy a normál csillagokkal szemben, amelyek a központi magukban hidrogént égetnek, nem létezik egyedi kapcsolat a csillag fényessége és tömege között. Az ultrahűvös törpe csillagok fényessége és felületi hőmérséklete valójában korától és tömegétől is függ. Így egy idősebb, kissé masszív ultrahűvös törpe hőmérséklete pontosan ugyanolyan, mint egy fiatalabb, kevésbé masszív.
Ezért a modern asztrofizika alapvető célja egy rendkívül hűvös törpe csillag tömegének független előállítása. Ez elvileg lehetséges olyan objektumok tanulmányozásával, amelyek egy bináris rendszer tagjai.
Pontosan ezt tette egy csillagászok egy nemzetközi csapata egy négyéves tanulmányban egy rendkívül hűvös törpe csillaggal ellátott bináris csillagrendszerről, sokféle felső teleszkópos berendezés felhasználásával, beleértve az ESO nagyon nagy távcsövét, valamint a Keck-et. Én és Gemini North, Hawaii, valamint a Hubble Űrtávcső. Ez a rendszer - a 2MASSW J0746425 + 2000321 telefonszámmal - 40 fényév távolságban található.
A csillagászok nagyszögű felbontású képalkotást alkalmaztak, hogy mindkét csillagot megtekintsék a bináris rendszerben, és hogy megmérjék mozgásukat négy év alatt. Ezt azonban könnyebben lehet mondani, mint megtenni, mivel az égbolton a két csillag közötti távolság meglehetősen kicsi: 0,13 és 0,22 ívsebesség. Ez egy 1 eurós érme méretének felel meg, kb. 25 km távolságban.
Ez a távolság annyira kicsi, hogy a légköri turbulencia homályos hatása (a „látás”) miatt általában nem lehet megkülönböztetni a két csillagot. Ezért az adaptív optika technikáját kell használni. Ez a csodálatos módszer a képminőség valós idejű mérésén és a megfelelő korrekciós jelek másodpercenként akár 100-szorosának küldésén alapul egy, az érzékelő előtt elhelyezett, deformálható tükörbe. Mivel a tükör folyamatosan módosítja alakját, a turbulencia zavaró hatása semlegesül. A VLT alkalmazásával ez a technika olyan képeket eredményezett, amelyek legalább tízszer élesebbek, mint a „látás”, és ezért sokkal több részletet mutatnak a megfigyelt tárgyakban.
A nagyon nagy távcsövön a csillagászok a legkorszerűbb adaptív optikai NACO műszert használták. Mondja Herv? Bouy, az itt ismertetett eredményeket bemutató cikk fő szerzője: „A NACO lehetőséget kínál infravörös működésre, ezért ideális az ultrahűvös csillagok vizsgálatához, amelyek fényük legnagyobb részét ebben a hullámhossz-tartományban bocsátják ki. A NACO és a VLT nagy hatékonyságának és a Paranalban uralkodó kiváló légköri feltételek kombinációjának köszönhetően nagyon éles képeket kaptunk erről a bináris csillagrendszerről, majdnem olyan jó, mintha a távcső az űrben helyezkedne el. ”
Rendkívül hűvös és diétás
Négy éves vizsgálat során a bináris rendszer két alkotóelemének hét különböző relatív helyzetét meghatározták, és Herv? Bouy és munkatársai nagy pontossággal meg tudták határozni a csillag körüli pályákat. Úgy találják, hogy a két csillag tízévente egyszer forog egymás körül, és fizikai távolságuk mindössze a Föld és a Nap távolsága 2,5-szerese - ahogy az csillagászok mondják, 2,5 csillagászati egység. A Kepler törvényei alapján ezután egyértelmű kiszámítani a rendszer teljes tömegét. A kapott érték kevesebb, mint a Nap tömegének 15% -a.
A csillagászok ezután felhasználták az egyes csillagok fénytani adatait, amelyeket több hullámsávban kaptunk, valamint a Hubble űrteleszkóppal kapott spektrumokat a két objektum részletesebb tanulmányozására. Az Ecole Normale Supurereure de Lyon csoportjának legújabb csillagmodelljeit felhasználva azt találták, hogy mindkét csillag felszíni hőmérséklete nagyjából azonos, körülbelül 1500 ° C (1800 K). Egy csillag számára ez valóban rendkívül hűvös - összehasonlításban a Nap felszíni hőmérséklete több mint háromszor magasabb.
Az elméleti modellek felhasználásával a csoport azt is megállapította, hogy a két csillag meglehetősen fiatal (asztrofizikai szempontból) - életkoruk csak 500 és 1 000 millió év között van. A kettő közül a tömeges tömeg a Nap tömegének 7,5 és 9,5% -a, míg társa a naptömeg 5–7% -a.
A napunk körülbelül 7% -át kevesebb tárgyakat különféleképpen „barna törpéknek”, „megbukott csillagoknak” vagy „szuper bolygóknak” nevezték. Valójában, mivel belső tereikben nem állnak fenn folyamatos energiatermelés termikus nukleáris reakciók révén, sok tulajdonságuk inkább hasonlít a saját Naprendszerünkben, például a Jupiterben lévő óriásgáz bolygókhoz, mint a Naphoz hasonló csillagokhoz.
A 2MASSW J0746425 + 2000321 rendszer tehát nyilvánvalóan egy barna törpéből áll, amely egy kissé masszív ultrahűvös törpe csillag körül kering. Ez egy igazi „Rosetta kő” az alacsony tömegű csillagok asztrofizikájának új területén, és a további tanulmányok minden bizonnyal több információval szolgálnak a csillagok és a bolygók közötti átmeneti zónában található objektumokról.
Eredeti forrás: az ESO sajtóközleménye
