Obrazový kredit: ESO
Tím európskych astronómov našiel najbližšiu hnedú trpasličiu hviezdu, akú kedy objavili. Epsilon Indi B je 45-krát väčšia ako hmotnosť Jupitera a na obežnú dráhu hlavnej hviezdy trvá 400 rokov.
Tím európskych astronómov [2] objavil objekt trpaslíka hnedého („zlyhanú“ hviezdu) menej ako 12 svetelných rokov od Slnka. Je to najbližšie zatiaľ známe.
Teraz označený ako Epsilon Indi B, je spoločníkom známej jasnej hviezdy na južnej oblohe, Epsilon Indi (teraz „Epsilon Indi A“), ktorá sa predtým považovala za samostatnú. Binárny systém je jedným z dvadsiatich najbližších hviezdnych systémov k Slnku.
Hnedý trpaslík bol objavený z pomerne rýchleho pohybu po oblohe, ktorý zdieľa so svojím jasnejším spoločníkom: pár sa pohybuje za celým lunárnym priemerom za menej ako 400 rokov. Prvýkrát bol identifikovaný pomocou digitalizovaných archívnych fotografických platní z prieskumov SuperCOSMOS Sky Surveys (SSS) a potvrdený pomocou údajov z prieskumu Two Micron All Sky Survey (2MASS). Následné pozorovania s prístrojom SOFI citlivým na blízke infračervené žiarenie na 3,5-metrovom technologickom ďalekohľade ESO (NTT) na observatóriu La Silla potvrdili jeho povahu a umožnili meranie jeho fyzikálnych vlastností.
Epsilon Indi B má hmotnosť iba 45-krát vyššiu ako hmotnosť Jupitera, najväčšej planéty v slnečnej sústave a povrchovú teplotu iba 1 000 ° C. Patrí do takzvanej kategórie „trpaslíkov“, ktorá prechádza doménou medzi hviezdami a obrovskými planétami.
Epsilon Indi B je najbližší a najjasnejší známy trpaslík. Budúce štúdie nového objektu sľubujú poskytnúť astronómom dôležité nové indície o formovaní a vývoji týchto exotických nebeských telies a súčasne prinášajú zaujímavé pohľady do pohraničnej zóny medzi planétami a hviezdami.
Drobné pohyblivé ihly v obrovských stohoch sena
Predstavte si, že ste profesionálny ornitológ, nedávno sa vrátil z expedície do džungľí v Južnej Amerike, kde ste strávili dlhé týždne pomocou vysoko výkonných teleobjektívov hľadaním vzácnych druhov vtákov. Odpočíva, urobíte niekoľko záberov zo širokého uhla kvitnúcich kvetov v zadnej záhrade, ktoré nenarušuje bežný kos, ktorý letí cez hľadáčik. Až neskôr, keď dôkladne porovnávate tieto úlovky, si všimnete niečo drobné a nezvyčajne sfarbené, blikajúce tesne za kosom: objavili ste exotického vzácneho vtáka priamo tu doma.
Podobne aj tím astronómov [2] práve našiel jedného z najbližších susedov k Slnku, exotickú „zlyhanú hviezdu“ známu ako „hnedý trpaslík“, ktorá sa rýchlo pohybuje po oblohe v južnom súhvezdí Indus ( Ind). Je zaujímavé, že v čase, keď sa ďalekohľady zväčšujú a sú vybavené stále sofistikovanejšími elektronickými detektormi, je potrebné sa naučiť kombináciou starých fotografických platní s touto modernou technológiou.
Fotografické platne zhotovené ďalekohľadmi na veľké pole („Schmidt“) v posledných desaťročiach dostali nový život do života vďaka digitalizácii automatizovanými meracími strojmi, čo počítačom umožnilo efektívne prechádzať cez obrovské a neoceniteľné archívy údajov, ktoré zďaleka nie sú plne využívané [3]. Pokiaľ ide o južnú oblohu, Inštitút pre astronómiu v Edinburghu (Škótsko, Spojené kráľovstvo) nedávno vydal skenovanie doštičiek SuperCOSMOS, ktoré pokrývajú niekoľko desaťročí v troch optických priechodoch. Tieto údaje sa dokonale hodia na vyhľadávanie objektov s veľkými správnymi pohybmi a extrémnymi farbami, ako sú napríklad hnedí trpaslíci v okolí Slnka.
Všetko sa hýbe - otázka perspektívy
V astronómii „správny pohyb“ hviezdy znamená jej zjavný pohyb v nebeskej sfére; zvyčajne sa vyjadruje v sekundových intervaloch za rok [4]. Zodpovedajúcu skutočnú rýchlosť hviezdy (v kilometroch za sekundu) je možné odhadnúť, iba ak je známa vzdialenosť.
Hviezda s veľkým správnym pohybom môže naznačovať skutočnú veľkú rýchlosť alebo jednoducho, že hviezda je blízko nás. Analogicky má lietadlo hneď po vzlete oveľa nižšiu skutočnú rýchlosť ako keď je vo vysokej nadmorskej výške, ale pozorovateľovi, ktorý sleduje letisko, sa zdá, že odletové lietadlo sa pohybuje oveľa rýchlejšie po oblohe.
Proxima Centauri, náš najbližší hviezdny sused, je vzdialený len 4,2 svetelných rokov (porovnaj ESO PR 22/02) a má správny pohyb 3,8 arcsec / rok (čo zodpovedá 23 km / s vzhľadom na Slnko, v smere kolmom na na dohľad). Najvyššia známa správna pohybová hviezda je Barnardova hviezda vzdialená 6 svetelných rokov a pohybujúca sa rýchlosťou 10 arcsec / rok (87 km / s vzhľadom na Slnko). Všetky známe hviezdy do 30 svetelných rokov sú vysoko pohyblivé objekty a pohybujú sa najmenej 0,2 arcsec / rok.
Vlečná sieť pre rýchlo sa pohybujúce predmety
Astronómovia z Astrofyzikálneho inštitútu v Postupime už nejaký čas systematicky hľadajú počítačové objekty s vysokým pohybom, ktoré sa nachádzajú na červených fotografických nebeských doskách, ale nie na ekvivalentných modrých doskách. Ich cieľom je identifikovať doteraz neznáme chladné objekty v okolí Slnka.
Týmto spôsobom predtým našli hŕstku nových predmetov do 30 svetelných rokov, ale nič také červeného ani vzdialeného pohybu tak rýchlo, ako ten, ktorý teraz prenasledovali v súhvezdí Indus na južnej oblohe. Tento objekt bol videný iba na doskách s najdlhšou vlnovou dĺžkou v databáze SuperCOSMOS Sky Survey. Pohyboval sa tak rýchlo, že na doskách od seba vzdialených iba dva roky v deväťdesiatych rokoch minulého storočia sa pohyboval na oblohe takmer 10 sekúnd, čo umožnilo správny pohyb 4,7 arcsec / rok. Bolo to tiež veľmi slabé na optických vlnových dĺžkach, čo je dôvod, prečo sa nikdy predtým nevidel. Keď sa to však potvrdilo v údajoch z digitálneho prieskumu Two Micron All Sky Survey (2MASS), v infračervenom spektre sa ukázalo, že je oveľa jasnejšie, s typickým farebným podpisom chladného hnedého trpaslíka.
V tomto bode sa objekt považoval za izolovaného cestujúceho. Hľadanie dostupných online katalógov však rýchlo odhalilo, že vzdialená iba 7 arcminútov bola známa hviezda Epsilon Indi. Obaja zdieľajú presne ten istý veľmi veľký správny pohyb, a preto bolo jasné, že tieto dva musia súvisieť a tvoria široký binárny systém oddelený viac ako 1500-násobkom vzdialenosti medzi Slnkom a Zemou.
Epsilon Indi je jednou z 20 najbližších hviezd Slnka len 11,8 svetelných rokov [5]. Je to trpasličí hviezda (spektrálneho typu K5) as povrchovou teplotou asi 4000 ° C, o niečo chladnejšou ako Slnko. Ako taký sa vo sci-fi často objavuje ako domov obývateľného planetárneho systému [6]. To všetko ostáva pevne v oblasti špekulácií, ale napriek tomu teraz vieme, že to určite má veľmi zaujímavého spoločníka.
Toto je pozoruhodný objav: Epsilon Indi B je najbližší hviezdicový zdroj k Slnku nájdený za 15 rokov, najvyšší správny zdroj pohybu nájdený za viac ako 70 rokov as celkovou svietivosťou iba 0,002% ako Slnko, jeden z najslabšie zdroje, aké kedy boli mimo slnečnej sústavy!
Po systémoch Proxima a Alpha Centauri je systém Epsilon Indi tiež druhým známym širokým binárnym systémom do 15 svetelných rokov. Na rozdiel od Proxima Centauri však Epsilon Indi B nie je obyčajná hviezda.
Hnedí trpaslíci: chladenie, chladenie, chladenie…
V priebehu niekoľkých dní od svojho objavu v databáze sa astronómom podarilo zabezpečiť infračervené spektrum Epsilon Indi B pomocou prístroja SOFI na 3,5-metrovom technologickom teleskopu ESO (NTT) na observatóriu v La Silla (Chile). Spektrum ukázalo široké absorpčné vlastnosti v dôsledku metánu a vodnej pary v hornej atmosfére, čo naznačuje teplotu „iba“ 1 000 ° C. Obyčajné hviezdy nikdy nie sú také cool - Epsilon Indi B bol potvrdený ako hnedý trpaslík.
Predpokladá sa, že hnedí trpaslíci sa formujú takmer rovnako ako hviezdy gravitačným zrútením zhlukov studeného plynu a prachu v hustých molekulárnych oblakoch. Avšak z dôvodov, ktoré ešte nie sú úplne jasné, niektoré zhluky skončia s hmotnosťou menšou ako asi 7,5% hmotnosti nášho Slnka alebo 75-násobkom hmotnosti planéty Jupiter. Pod touto hranicou nie je v jadre dostatočný tlak na iniciáciu jadrovej fúzie vodíka, dlhodobého a stabilného zdroja energie pre obyčajné hviezdy ako je Slnko. S výnimkou krátkej skorej fázy, keď je spálený deutérium, tieto nízkohmotné objekty jednoducho ochladzujú a pomaly miznú, zatiaľ čo uvoľňujú teplo, ktoré zostalo po narodení.
Teoretické diskusie o takýchto objektoch sa začali asi pred 40 rokmi. Najskôr boli pomenované „čierni trpaslíci“ a neskôr „hnedí trpaslíci“, pretože uznali ich predpovedané veľmi chladné teploty. Predpovedalo sa však, že sú veľmi slabé a veľmi červené, a až v roku 1995 sa tieto objekty začali objavovať.
Prvé boli považované za slabých spoločníkov blízkych hviezd a neskôr sa niektoré našli voľne v plávajúcom prostredí v slnečnej oblasti. Väčšina hnedých trpaslíkov patrí k nedávno klasifikovaným spektrálnym typom L a T pod dlho známymi chladnými trpaslíkmi typu M. Sú to ľudské oči veľmi červené, ale trpaslíci L a T sú stále chladnejší, takže sú takmer neviditeľní. pri optických vlnových dĺžkach, pričom väčšina ich emisií vychádza z infračerveného žiarenia. [7].
Aký masívny je Epsilon Indi B?
Vek najčastejšie detekovaných hnedých trpaslíkov nie je známy, a preto je ťažké odhadnúť ich masy. Dá sa však predpokladať, že vek Epsilon Indi B je rovnaký ako vek Epsilon Indi A, ktorého vek sa odhaduje na základe svojej rotačnej rýchlosti 1,3 miliardy rokov. Kombináciou týchto informácií s nameranou teplotou, jasom a vzdialenosťou je potom možné určiť hmotnosť Epsilon Indi B pomocou teoretických modelov hnedých trpaslíkov.
Dva nezávislé sady modelov poskytujú rovnaký výsledok: Epsilon Indi B musí mať hmotu niekde medzi 4-6% hmotnosti Slnka alebo 40-60 hmotností Jupitera. Najpravdepodobnejšia hodnota je okolo 45 Jupiterových hmôt, t. J. Výrazne pod limitom vodíkovej fúzie, a definitívne potvrdzuje tento nový objav ako pravého hnedého trpaslíka.
Dôležitosť Epsilon Indi B
PR Foto 03c / 03 ukazuje súčasné sčítanie hviezd v slnečnej oblasti. Všetky tieto hviezdy sú známe už mnoho rokov, vrátane GJ1061, ktorého vzdialenosť však bola pevne stanovená až v roku 1997. Objav Epsilon Indi B je však extrémnym prípadom, ktorý nebol nikdy predtým katalogizovaný, a prvým hnedým trpaslíkom, ktorý nájdete v horizonte 12,5 svetelného roka.
Ak sú súčasné predpovede správne, malo by to byť dvakrát toľko hnedých trpaslíkov ako hviezdy hlavnej sekvencie. V dôsledku toho môže byť Epsilon Indi B prvý z asi 100 hnedých trpaslíkov v tejto vzdialenosti, ktorý stále čaká na objavenie!
Epsilon Indi B je dôležitý úlovok ďaleko za katalogizáciou susedstva Solar. Ako najbližší a najjasnejší známy hnedý trpaslík as veľmi presne odmeranou vzdialenosťou môže byť podrobený širokému spektru podrobných observačných štúdií. Môže teda slúžiť ako vzor pre vzdialenejších členov svojej triedy.
S pomocou Epsilon Indi B by mali byť astronómovia schopní vidieť ďalej do záhad obklopujúcich vznik a vývoj exotických objektov známych ako hnedé trpaslíky, na polceste medzi hviezdami a obrovskými planétami, fyziku ich vnútorných jadier a počasie. a chémiu ich atmosféry.
Historická nota - južná konštelácia Indus
Súhvezdie Indus leží hlboko na južnej oblohe, uhnízděné medzi tromi vtákmi, Grus (Žeriav), Tucana (Toucan) a Pavo (Páv), porovnaj PR Foto 03d / 03.
Prvý súbor, ktorý v roku 1595 - 1597 katalogizovali holandskí navigátori Pieter Dirkszoon Keyser a Frederick de Houtman, pridal túto súhvezdie na južnú oblohu Johann Bayer vo svojej knihe „Uranometria“ (1603), aby ocenil domorodých Američanov, s ktorými sa európski bádatelia stretli na ich cestuje.
Konkrétne sa navrhuje, že práve v Induse sú zastúpené práve pôvodné národy Tierra del Fuego a Patagonia, ktoré sú zastúpené len asi dva tisíce kilometrov južne od La Silla, pričom prvé spektroskopické pozorovania Epsilon Indi B sa uskutočnili približne o 400 rokov neskôr. ,
V neskoršom obrázku, ktorý tu zobrazuje Bode, je Epsilon Indi, piata najjasnejšia hviezda v Induse, spojená s jednou zo šípov v indiánskej ruke.
Pôvodný zdroj: ESO News Release
