Kép jóváírása: Ikrek
A Gemini Obszervatórium adaptív optikai rendszerének köszönhetően a csillagászok a csillag körül keringő barna törpét csak a Föld és a Nap távolságának háromszorosainak tudták észrevenni. Ez az újonnan felfedezett pár, az LHS 2397a, mindössze 46 fényévnyire található a Földtől, és a legközelebb esik egy bináris csillaghoz, amelyet valaha felfedtek. A Hawaii-alapú Gemini távcső annyira hatalmas, mert rugalmas tükörrel rendelkezik, amely ellensúlyozza a Föld légköre által okozott elmosódást.
Az adaptív optikai technológiát alkalmazó csillagászok az Északi Gemini Teleszkópon megfigyelték a barna törpe kicsi tömegű csillagot keringő távolságot, amely a Föld és a Nap közötti távolságnak csak háromszorosa. Ez a legközelebbi távolság az ilyen típusú bináris rendszereknél, amelyek közvetlen képalkotást használnak.
A rekordot keltő eredmény csupán egy a tucat könnyű bináris rendszerből, amelyet a vizsgálat során megfigyeltek. Együtt új perspektívát adnak a csillagrendszerek kialakulásáról és arról, hogy miként alakulhatnak ki az univerzumban lévő kisebb testek (beleértve a nagy bolygót).
"A Gemini fejlett képalkotó képességeinek segítségével egyértelműen meg tudtuk oldani ezt a bináris párt, ahol a barna törpe és szülőcsilla közötti távolság csak körülbelül kétszerese a Mars távolságától a Naptól" - mondta Melanie Freed, a csapat tagja, egyetemi hallgató. az arizonai egyetemen, Tucsonban. A Jupiter tömegének 38-70-szerese becsült tömegével az újonnan azonosított barna törpe a Nap-Föld távolságnak (vagy 3,0 csillagászati egységnek) csak háromszorosa van a szülői csillagtól. Az LHS 2397a néven ismert csillag mindössze 46 fényévnyire van a Földtől. Ennek a tárgynak az égbolton történő mozgása azt jelzi, hogy egy régi, nagyon kis tömegű csillag.
A barna törpe és szüle (sokkal fényesebb, Napszerű csillag) közötti legközelebbi távolság előző képalkotó felvétele 14 AU-on majdnem ötször nagyobb volt. Egy csillagászati egység (AU) megegyezik a Föld és a Nap közötti átlagos távolsággal, vagyis körülbelül 150 millió kilométer (93 millió mérföld).
A barna törpék gyakran „kudarcos csillagokként” kerülnek nagyobbra, mint az olyan óriási bolygók, mint a Jupiter, ám egyedi tömegük kevesebb, mint a Nap tömegének 8% -a (75 Jupiter-tömeg), tehát nem olyan hatalmasak, hogy csillagként ragyogjanak. A barna törpéket leginkább az infravörös nézetben lehet megtekinteni, mivel a felszíni hő felszabadul, mivel lassan összehúzódnak. A barna törpe társainak észlelése egy másik csillag 3 AU-n belül fontos lépés a más csillagok körüli hatalmas bolygók képalkotása felé.
Az Arizonai Egyetemen dolgozó csapat, Dr. Laird Close vezetésével, a Gemini északi távcsövével tizenegy másik kis tömegű társ észlelésére szolgált, jelezve, hogy ezek az alacsony tömegű bináris párok meglehetősen gyakoriak lehetnek. Nagyon sok kis tömegű pár felfedezése volt meglepetés, tekintettel arra az érvre, hogy a legtöbb nagyon alacsony tömegű csillagot és a barna törpét úgy gondolják, hogy egyedüli tárgyak, amelyek egyedül űrben kóborolnak, miután a csillagképződés során kiengedték a csillagok óvodájából.
"Befejeztük az első adaptív optikai alapú csillagfelmérést, amelynek a Nap tömegének körülbelül egytized része van, és azt találtuk, hogy a természet nem tesz különbséget az alacsony tömegű csillagokkal szemben, amikor szoros bináris párokat készítünk" - mondta Close, asszisztens az Arizonai Egyetem csillagászati professzora. Dr. Close a vezető szerző egy olyan cikkről, amelyet ma bemutattak a Brown Dwarfs Nemzetközi Csillagászati Egyesület Szimpóziumán, Kona, Hawaii, és az alacsony tömegű csillagfelmérés fő kutatója.
A csapat 64 alacsony tömegű csillagot (eredetileg John Gizis azonosítása a Delaware-i Egyetemen azonosított) vizsgálta meg, amelyek egyedülálló csillagnak tűntek a 2MASS all-sky infravörös felmérés alacsonyabb felbontású képein. Miután a csapat adaptív optikát használt az Ikrekben, hogy tízszer élesebb képet készítsen, ezen tizenkét csillagból kiderült, hogy közeli társuk van. Meglepő módon a Close csapata úgy találta, hogy az alacsony tömegű csillagok és társaik közötti távolság lényegesen kisebb volt a vártnál.
"Úgy találjuk, hogy az alacsony tömegű csillagok társai általában csak 4 AU az elsődleges csillagoktól, ez meglepően közel áll egymáshoz" - mondta Nick Siegler, a csapat tagja, az arizonai egyetemi hallgató. "A tömegebb bináris fájlok tipikus elválasztása 30 AU-nál közelebb van, és sok bináris fájl sokkal szélesebb." Az új Gemini megfigyelések, közölve Close, „határozottan azt sugallják, hogy az alacsony tömegű csillagoknak nincsenek társai, amelyek messze vannak az őseiktől”. Hasonló eredményeket talált korábban egy Dr. Eduardo L. Martin vezetésével a Hawaii Csillagászati Intézetből a Hubble Űrtávcsővel végzett, a plejádi klaszterben található 34 nagyon alacsony tömegű csillag és barna törpe felmérése során. Ez a két felmérés együttesen egyértelműen bizonyítja, hogy a barna törpék érdekes hiánya van a 20 AU-nál nagyobb elválasztásokon a nagyon kis tömegű csillagoktól és más barna törpektől.
A csapat azt várja, hogy minden öt kis tömegű csillag közül egynek van társa, amelynek távolsága (3-200 AU). Ezen a szétválasztási tartományon belül a csillagászok megfigyelték a nagyobb Nap-szerű csillagok körül a nagyobb tömegű csillagkísérők hasonló gyakoriságát.
Összességében ezek az új eredmények azt sugallják, hogy (az elmélettel ellentétben) az alacsony tömegű bináris fájlok kialakulhatnak a masszív bináris fájlokhoz hasonló folyamatban. Valójában ez a megállapítás növeli a más csoportok által begyűjtött bizonyítékokat, amelyek szerint a bináris rendszerek százaléka hasonló az olyan testeknél, amelyek az egy napenergiától a legfeljebb 0,05 napi tömegig terjednek (vagy a Jupiter tömegének 52-szerese). Például Neill Reid, az Űrtávcső Tudományos Intézet és a Pennsylvaniai Egyetem vezetése alatt álló csoport hasonló eredményre jutott egy 20, még alacsonyabb tömegű csillag és barna törpe kisebb mintájával, amelyet a Hubble űrteleszkóppal megfigyeltek.
Az is meglepő az a tény, hogy az alacsony tömegű csillagokon bármilyen kis tömegű barna törpe társa 5 AU-n belül van, mert pontosan az ellenkezője igaz a Napszerű csillagok körül. A sugárirányú sebesség vizsgálata szerint nagyon kevés napszerű csillagnak vannak barna törpe társai ezen a távolságon belül. "Ezt a barna törpe társainak hiányát 5 AU-nál a Napszerű csillagoktól" barna törpe sivatagnak "nevezték" - jegyezte meg Close. "Ugyanakkor láthatjuk, hogy az alacsony tömegű csillagok környékén valószínűleg nincs barna törpe sivatag."
Ezek az eredmények fontos korlátokat jelentenek az elméleti szakemberek számára, akik meg akarják érteni, hogy egy csillag tömege hogyan befolyásolja a vele képződő társak tömegét és elválasztási távolságát. "A csillagok és bolygók kialakulásának minden pontos modelljének meg kell reprodukálnia ezeket a megfigyeléseket" - mondta Close.
Ezek a megfigyelések csak a Hawaii Egyetem egyedülállóan érzékeny Hokupa adaptív optikai képalkotó rendszerének és a Gemini távcsövek műszaki teljesítményének kombinációja miatt voltak képesek. A Hokupa rendszerérzékenysége a görbület hullámfront érzékelési koncepciójának köszönhető, amelyet Dr. Francois Roddier fejlesztett ki. Az adaptív optika egyre fontosabb technológia, amely kiküszöböli a Föld légkörében fellépő turbulencia (azaz a csillagok pislogása) által okozott „elmosódások” nagy részét. Ezt úgy hajtja végre, hogy egy speciális, kisebb rugalmas tükör alakját gyorsan beállítja, hogy megfeleljen a helyi turbulenciának, a tükör támogató rendszerének valós idejű visszajelzése alapján, az alacsony tömegű csillag megfigyelései alapján. A Hokupa képes megszámolni az egyes fotonokat (fényrészecskéket), és így pontosan élesítheti még a nagyon halvány (azaz kis tömegű) csillagokat is.
Ebben a felmérésben a 8 méteres Gemini teleszkóp által készített közel infravörös adaptív optikai képek kétszer olyan élesek voltak, mint a Föld körül keringő, 2,4 méteres Hubble űrteleszkóp által ugyanazon hullámhosszon készíthető képek. Az egyetlen földi alapú felmérés a maga nemében, ez a munka öt évet igényelt egy éven át a Hokupa rendszerrel az Ikrek északi részén.
Fontos megjegyezni, hogy az itt alkalmazott távolságok az égbolton mértek. A valós orbitális szétválasztások kissé nagyobbak lehetnek, ha ezeknek a binárisoknak a teljes pályája a jövőben ismert.
Egyéb tudományos csoport tagjai között szerepel James Liebert (Steward Observatory, Arizonai Egyetem), Wolfgang Brandner (Európai Déli Obszervatórium, Garching, Németország), valamint Eduardo Martin és Dan Potter (Asztronómiai Intézet, Hawaii Egyetem).
Az itt közölt megfigyelések egy folyamatban lévő felmérés részei. A felmérés első 20 kis tömegű csillagának kezdeti eredményeit a The Astrophysical Journal Letters vol. 567, L53-L57 oldalak 2002. március 1-jei kiadásában tették közzé.
A sajtóközleményhez kapcsolódó képek és illusztrációk az interneten érhetők el: http://www.gemini.edu/media/images_2002-7.html.
A Laird Close-szal az 520 / 626-5992 telefonszámon lehet felvenni a kapcsolatot [e-mail védett], miután május 28-án visszatért irodájába.
Ezt a felmérést részben az Egyesült Államok Légierő Tudományos Kutatási Hivatala és az Arizonai Egyetem Steward Obszervatóriuma támogatta. A Hokupa-t a Hawaii Egyetemi Adaptív Optika Csoport és a Nemzeti Tudományos Alapítvány támogatja.
A Gemini Obszervatórium egy nemzetközi együttműködés, amely két azonos, 8 méteres távcsövet épített fel. A távcsövek Mauna Kea-n, Hawaii-nál (Észak-Gemini) és Cerro Pach? N-en találhatóak Chile központjában (Dél-Gemini), és így teljes mértékben lefedik az ég mindkét félgömbét. Mindkét távcső új technológiákat tartalmaz, amelyek lehetővé teszik, hogy a nagy, viszonylag vékony tükrök aktív irányítás alatt álljanak az űrből származó optikai és infravörös sugárzás gyűjtésére és fókuszálására.
A Gemini Obszervatórium az egyes partnerországok csillagászati közösségeit korszerű csillagászati eszközökkel látja el, amelyek a megfigyelési időt az egyes országok hozzájárulásának arányában osztják el. A pénzügyi támogatás mellett minden ország jelentős tudományos és műszaki erőforrásokat is hozzájárul. A Gemini partnerséget alkotó nemzeti kutatási ügynökségek a következők: az Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Alapítványa (NSF), az Egyesült Királyság Részecskefizikai és Csillagászati Tanulmányok Tanácsa (PPARC), a Kanadai Nemzeti Kutatási Tanács (NRC), a chilei Comisi nn Nacional de Investigaci? n C Scientifica y Tecnol? gica (CONICYT), az Ausztrál Kutatási Tanács (ARC), az argentin Consejo Nacional de Investigaciones Cient? ficas y T? cnicas (CONICET) és a brazil Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient? fico és Tecnol? gico (CNPq). ). Az obszervatóriumot az Asztronomia Kutatási Egyetemek Szövetsége (AURA) irányítja az NSF-szel kötött együttműködési megállapodás alapján. Az NSF a nemzetközi partnerség végrehajtó ügynöksége is.
További információ a Gemini webhelyen található: http://www.us-gemini.noao.edu/media/.
Eredeti forrás: Gemini sajtóközlemény
