Myslíte si, že tu na Zemi je počasie zlé túto zimu? Skúste niekedy na dovolenke na hnedom trpaslíkovi Luhmanovi 16B.
Dve štúdie z tohto týždňa z Inštitútu Maxa Plancka pre astronómiu so sídlom v Heidelbergu v Nemecku ponúkajú prvý pohľad na atmosférické vlastnosti hnedého trpaslíka.
Hnedý trpaslík je subelulárny objekt, ktorý premosťuje priepasť medzi planétou s vysokou hmotnosťou nad 13 Jupiterov a nízkou hmotnosťou červenej trpaslíkovej hviezdy nad hmotnosťou 75 Jupiterov. Doteraz bolo priamo zobrazených niekoľko hnedých trpaslíkov. Na štúdiu vedci použili nedávno objavenú dvojicu hnedých trpaslíkov Luhman 16A a B. Pri asi 45 (A) a 40 (B) Jupiterových hmotách je dvojica vzdialená 6,5 svetelných rokov a nachádza sa v súhvezdí Vela. Iba Alpha Centauri a Barnardova hviezda sú bližšie k Zemi. Luhman A je hnedý trpaslík typu L, zatiaľ čo zložka B je pomocný objekt typu T.
Viac k príbehu: Prečítajte si účet „v zákulisí“ o tom, ako sa tento objav dosiahol - od návrhu po tlačovú správu.
"Predchádzajúce pozorovania usúdili, že hnedí trpaslíci majú škvrnité povrchy, ale teraz ich môžeme začať priamo mapovať." Ian Crossfield z Inštitútu Maxa Plancka pre astronómiu uviedol v tlačovej správe za tento týždeň. "To, čo vidíme, je pravdepodobne nepravidelná oblačnosť, tak ako ju vidíme na Jupitere."
Na konštrukciu týchto obrazov astronómovia použili nepriamu techniku známu ako Dopplerovské zobrazovanie. Táto metóda využíva výhodu menších posunov pozorovaných ako rotujúce znaky pri priblížení hnedého trpaslíka a ustupuje od pozorovateľa. Dopplerove rýchlosti funkcií môžu tiež naznačovať zemepisnú šírku, ako aj sklon tela alebo náklon k nášmu zornému poli.
Ale nebudete potrebovať bundu, pretože vedci odhadujú počasie na Luhman 16B v rozmedzí 1100 stupňov Celzia, s dažďom roztaveného železa v prevažne vodíkovej atmosfére.
Štúdia sa uskutočnila s použitím CRyogenic InfraRed Echelle Spectrograph (CRIRES) namontovaného na 8-metrovom veľmi veľkom ďalekohľade založenom na komplexe Observatórium Európskej južnej observatória (ESO) Paranal v Čile. CRIRES získalo spektrá potrebné na rekonštrukciu hnedej trpasličej mapy, zatiaľ čo merania záložného jasu sa uskutočňovali s použitím astronomickej kamery GROND (gama-lúč Burst optický / takmer infračervený detektor) pripevnenej k 2,2 metrovému ďalekohľadu na observatóriu ESO La Silla.
Ďalšia fáza pozorovaní bude zahŕňať zobrazovanie hnedých trpaslíkov pomocou prístroja Spectro-Polarimetric High-kontrast Exoplanet Research (SPHERE), ktorý bude koncom tohto roka uvedený do prevádzky online v zariadení s veľmi veľkým ďalekohľadom.
A to môže len naznačiť novú éru priamych zobrazovacích funkcií na objektoch mimo našej slnečnej sústavy vrátane exoplanet.
„Je vzrušujúce, že toto je len začiatok. S nasledujúcimi generáciami ďalekohľadov, a najmä s 39-metrovým európskym veľkým ďalekohľadom, pravdepodobne uvidíme povrchové mapy vzdialenejších hnedých trpaslíkov - a nakoniec aj povrchovú mapu pre mladú obrovskú planétu, “uviedla Beth Biller, predtým výskumná pracovníčka so sídlom v inštitúte Max Planck Institute a teraz so sídlom na Univerzite v Edinburghu. Billerova štúdia páru išla hlbšie do hĺbky a analyzovala zmeny jasu na rôznych vlnových dĺžkach, aby nahliadla do atmosférickej štruktúry hnedých trpaslíkov v rôznych hĺbkach.
"Dozvedeli sme sa, že počasie na týchto hnedých trpaslíkoch je dosť zložité," uviedol Biller. „Štruktúra mraku hnedého trpaslíka sa veľmi líši v závislosti od atmosférickej hĺbky a nemožno ho vysvetliť pomocou jednovrstvových mrakov.“
Papier o mape počasia hnedého trpaslíka vyjde dnes 30. januárath, Vydanie z roku 2014 príroda pod názvom Mapovanie oblačných oblakov na blízkom hnedom trpaslíkovi.
Hnedý trpasličí pár, na ktorý sa táto štúdia zameriava, bol označený ako Luhman 16A & B po výskumníkovi Pennsylvánskej štátnej univerzity Kevin Luhman, ktorý tento pár objavil v polovici marca 2013. Luhman doteraz objavil 16 binárnych systémov. Označenie systému WISE pre tento systém má oveľa ťažkopádnejšie označenie WISE J104915.57-531906.1 a jeho telefónne číslo.
Dopadli sme vedcov, aby sme ich požiadali o niektoré podrobnosti týkajúce sa orientácie a rotácie páru.
„Obdobie rotácie Luhman 16B bolo predtým merané sledovaním globálne spriemerovaných zmien jasu hnedého trpaslíka počas mnohých dní. Zdá sa, že Luhman 16A má rovnomerne silnú vrstvu mrakov, takže nevykazuje žiadne takéto variácie a ešte nevieme jej obdobie, “uviedol Crossfield. Space Magazine, „Môžeme odhadnúť sklon osi rotácie, pretože poznáme rotačnú periódu, vieme, aké veľké hnedé trpaslíky sú, a v našej štúdii sme zmerali„ projektovanú “rotačnú rýchlosť. Z toho vieme, že hnedého trpaslíka musíme vidieť blízko rovníka. “
Vybudované mapy zodpovedajú pre Luhman 16B s neuveriteľne rýchlym časom rotácie necelých 6 hodín. Čo sa týka kontextu, planéta Jupiter - jeden z najrýchlejších rotátorov v našej slnečnej sústave - sa točí každých 9,9 hodín.
"Rotačná doba Luhman 16B je známa z 12 nocí sledovania variability," povedal Biller Space Magazine, „Variabilita zložky B je v súlade s výsledkami z roku 2013, ale zložka A má menšiu amplitúdu variability a trochu inú rotačnú periódu možno 3 až 4 hodiny, ale stále je to veľmi predbežný výsledok.“
Toto prvé mapovanie oblakových vzorov na hnedom trpaslíkovi je medzníkom a sľubuje poskytnúť oveľa lepšie pochopenie tejto prechodnej triedy objektov.
Spojte toto oznámenie s nedávnym blízkym hnedým trpaslíkom zachyteným v priamom obraze a je zrejmé, že je na nás nová éra exoplanetovej vedy, kde budeme nielen schopní potvrdiť existenciu vzdialených svetov a subelárnych objektov, ale charakterizujú to, čo vlastne sú.
