Kujutise krediit: ESO
Euroopa astronoomide meeskond on leidnud lähima pruun kääbustähe, kes eales avastatud. Epsilon Indi B on Jupiteri massist 45-kordne ja põhitähe tiirlemiseks kulub 400 aastat.
Euroopa astronoomide meeskond [2] on avastanud Päikesest vähem kui 12 valgusaasta kaugusel pruuni kääbuse objekti (nn ebaõnnestunud täht). See on lähim veel teada.
Nüüd tähistatud Epsilon Indi B-ga, see on kaaslane lõunataevas tuntud eredale tähele Epsilon Indi (nüüd “Epsilon Indi A”), mida varem peeti üksikuks. Binaarsüsteem on üks kahekümnest Päikesele lähimast tähesüsteemist.
Pruun kääbus avastati suhteliselt kiire liikumise kaudu üle taeva, mida ta jagab oma helgema kaaslasega: paar liigutab kuu täieliku läbimõõdu vähem kui 400 aasta pärast. Esmalt tuvastati see SuperCOSMOS Sky Surveys (SSS) digiteeritud arhiivifotoplaatide abil ja kinnitati Two Micron All Sky Survey (2MASS) andmete põhjal. Järelvaatlused infrapuna-tundliku SOFI-instrumendiga ESO 3,5-m uue tehnoloogia teleskoobis (NTT) La Silla observatooriumis kinnitasid selle olemust ja võimaldasid selle füüsikalisi omadusi mõõta.
Epsilon Indi B mass on päikesesüsteemi suurima planeedi Jupiteri massist vaid 45 korda suurem ja pinnatemperatuur ainult 1000 ° C. See kuulub niinimetatud T-kääbuse objektide kategooriasse, mis liigendab domeeni tähtede ja hiiglaslike planeetide vahel.
Epsilon Indi B on lähim ja säravam T-kääbus. Uue objekti edasised uuringud lubavad anda astronoomidele olulisi uusi vihjeid nende eksootiliste taevakehade kujunemise ja arengu kohta, pakkudes samal ajal huvitavaid teadmisi planeetide ja tähtede vahelisele piiritsoonile.
Pisikesed liikuvad nõelad hiiglaslikes heinakuhjades
Kujutage ette, et olete professionaalne ornitoloog, naasesite hiljuti Lõuna-Ameerika džunglitesse ekspeditsioonilt koju, kus veetsite pikki nädalaid, kasutades oma suure võimsusega teleobjektiivi, otsides haruldasi linnuliike. Lõdvestudes teete oma tagaaias paar lainurkpilti õitsevatest lilledest, häirimata sellest, kui tavaline mustjaslind teie pildiotsijas lendab. Alles hiljem, kui neid klõpsasid hoolikalt võrrelda, märkate midagi musta ja ebatavaliselt värvilist, mis lehvitab musta mustrihma taga: olete avastanud eksootilise, haruldase linnu just sealsamas kodus.
Umbes samamoodi leidis astronoomide meeskond [2] äsja Päikese lähimatest naabritest - eksootilise ebaõnnestunud tähe, mida nimetatakse pruuniks kääbuseks, liikudes kiiresti üle taeva Induse lõunaosa tähtkujus ( Indiaanlane). Huvitav on see, et ajal, mil teleskoobid suurenevad ja on varustatud üha keerukamate elektrooniliste detektoritega, on vanade fotoplaatide ja selle moodsa tehnoloogia ühendamisel veel palju õppida.
Viimastel aastakümnetel lainurk-teleskoopide (“Schmidt”) abil tehtud fotoplaatidele on antud uus eluaegne rent, kuna need on automatiseeritud mõõteseadmete abil digiteeritud, võimaldades arvutitel tõhusalt traalida tohutute ja hindamatute andmearhiivide kaudu, mida siiani pole veel täielikult ära kasutatud [3]. Lõunataeva jaoks on Edinburghis (Šotimaa, Suurbritannia) astronoomiainstituut hiljuti välja lasknud skannid, mille on teinud SuperCOSMOS-i masin mitme aastakümne vältel kolme optilise pääsuribaga. Need andmed sobivad suurepäraselt suurte korralike liikumiste ja ekstreemsete värvidega objektide, näiteks pruunide kääbuste otsimiseks Päikese läheduses.
Kõik liigub - perspektiivi küsimus
Astronoomias tähistab tähe "õige liikumine" selle nähtavat liikumist taevasfääril; seda väljendatakse tavaliselt kaaresekundites aastas [4]. Tähe vastavat tegelikku kiirust (kilomeetrites sekundis) saab hinnata ainult siis, kui vahemaa on teada.
Suure õige liikumisega täht võib näidata tõelist suurt kiirust või lihtsalt seda, et täht on meie lähedal. Analoogia põhjal on lennuki tegelik kiirus vahetult pärast õhkutõusmist palju madalam kui suurel kõrgusel kruiisides, kuid lennujaama lähedal vahtivale vaatlejale näib lahkuv lennuk liikuvat taevast palju kiiremini.
Meie lähim tähtnaaber Proxima Centauri asub vaid 4,2 valgusaasta kaugusel (vt ESO PR 22/02) ja selle õige liikumine on 3,8 kaaresekundit aastas (vastab 23 km / sek Päikese suhtes, risti suunas) nägemisjoonele). Suurim teadaolev õige liikumistäht on Barnard's Star 6 valgusaasta kaugusel ja liigub 10 kaaresekundit aastas (87 km / sek Päikese suhtes). Kõik teadaolevad tähed 30 valgusaasta jooksul on suure liikumisega objektid ja liiguvad vähemalt 0,2 kaaresekundit aastas.
Traalimine kiiresti liikuvate objektide jaoks
Potsdami Astrofüüsika Instituudi astronoomid on juba mõnda aega süstemaatiliselt arvutipõhiselt otsinud suure liikumisega objekte, mis ilmuvad punastel fototaevaplaatidel, kuid mitte samaväärsetel sinistel plaatidel. Nende eesmärk on tuvastada Päikese naabruses seni tundmatud lahedad objektid.
Varem olid nad sel viisil 30 valgusaasta jooksul leidnud käputäie uusi objekte, kuid mitte midagi nii punast ega liikuvat kaugelt nii kiiresti kui see, mille nad on lõunataevas Induse tähtkujus hõivanud. Seda objekti nähti ainult SuperCOSMOS Sky Survey andmebaasi kõige pikema lainepikkusega plaatidel. See liikus nii kiiresti, et 1990. aastatel vaid kaheaastase vahega plaatidel oli ta liikunud taevas peaaegu 10 kaaresekundit, andes korraliku liikumise 4,7 kaaresekundit aastas. See oli ka optiliste lainepikkuste korral väga nõrk - põhjus, miks seda varem polnud märgatud. Kuid kui see kinnitati digitaalse kahe mikroni kogu taeva uuringu (2MASS) andmetes, nähti seda infrapunas palju heledam, jaheda pruuni kääbuse tüüpiline värvisignatuur.
Sel hetkel arvati, et objekt on isoleeritud rändur. Kättesaadavate veebikataloogide kaudu tehtud otsing näitas kiiresti, et vaid 7 kaareminuti kaugusel oli tuntud täht Epsilon Indi. Neil kahel on täpselt sama väga suur õige liikumine ja seega oli kohe selge, et need kaks peavad olema omavahel seotud, moodustades laia binaarsüsteemi, mille eraldusvõime Päikese ja Maa vahel on enam kui 1500-kordne.
Epsilon Indi on üks 20-st Päikesele lähimast tähest kõigest 11,8 valgusaasta kaugusel [5]. See on kääbustäht (spektritüüp K5) ja pinnatemperatuur umbes 4000 ° C, mõnevõrra jahedam kui Päike. Sellisena ilmub see ulmekirjanduses sageli elamiskõlbliku planeedisüsteemi koduks [6]. See kõik jääb kindlalt spekulatsioonide valdkonda, kuid sellest hoolimata teame nüüd, et sellel on kindlasti väga huvitav kaaslane.
See on tähelepanuväärne avastus: Epsilon Indi B on Päikesele lähim tähetaoline allikas, mida leiti 15 aasta jooksul, kõrgeim õige liikumisallikas, mida leiti rohkem kui 70 aasta jooksul, ning kogu heledus vaid 0,002% Päikese omadest, üks neist olemuselt kõige õhemad allikad, mida kunagi nähtud väljaspool Päikesesüsteemi!
Pärast Proxima ja Alpha Centauri on Epsilon Indi süsteem ka lihtsalt teine teadaolev lai binaarsüsteem 15 valgusaasta jooksul. Erinevalt Proxima Centaurist pole Epsilon Indi B aga tavaline täht.
Pruunid kääbused: jahutamine, jahutamine, jahutamine ...
Mõne päeva jooksul pärast andmebaasis avastamist õnnestus astronoomidel turvata Epsilon Indi B infrapunaspekter ESFI 3,5-m uue tehnoloogia teleskoobi (NTT) abil ESFI 3,5-m uue tehnoloogia teleskoobis (Tšiilis), kasutades selleks SOFI-instrumenti. Spekter näitas metaani ja veeauru tõttu atmosfääri ülemises atmosfääris laine neeldumist, mis näitab temperatuuri „ainult” 1000 ° C. Tavalised tähed pole kunagi nii lahedad - Epsilon Indi B kinnitati pruuniks kääbuseks.
Arvatakse, et pruunid kääbused moodustuvad sarnaselt tähtedega, tihedates molekulaarpilvedes tekkivate külma gaasi ja tolmu kogumite gravitatsioonilise kokkuvarisemise tagajärjel. Kuid põhjustel, mis pole veel täiesti selged, on mõnede klombide mass massi järgi väiksem kui umbes 7,5% meie Päikese massist ehk 75 korda suurem planeedi Jupiteri massist. Selle piiri all ei ole tuumas piisavalt survet, et algatada tuumasünteesi liitumine - see on tavaliste tähtede nagu Päike pikaajaline ja stabiilne jõuallikas. Välja arvatud lühike varane faas, kus osa deuteeriumist põleb, jätkavad need väikese massiga objektid lihtsalt jahtumist ja tuhmuvad aeglaselt, vabastades nende sünnist järelejäänud soojuse.
Selliste objektide teoreetilised arutelud algasid umbes 40 aastat tagasi. Neid nimetati algul mustadeks kääbusteks ja hiljem pruunideks kääbusteks, arvestades nende ennustatavat väga jahedat temperatuuri. Kuid ennustati, et nad on ka väga nõrgad ja väga punased ning selliseid objekte hakati avastama alles 1995. aastal.
Esimesi peeti lähedalasuvate tähtede nõrkadeks kaaslasteks ja siis hiljem leiti mõned neist Päikese naabruses vabalt ujuvad. Enamik pruune kääpi kuulub hiljuti klassifitseeritud spektritüüpidesse L ja T, allpool pikka aega teadaolevaid tüüpe M tüüpe. Need on inimese silmade jaoks väga punased, kuid L- ja T-kääbused on siiski jahedamad, nii et nad on peaaegu nähtamatud optiliste lainepikkuste juures, kusjuures suurem osa nende emissioonist väljub infrapunas. [7].
Kui massiline on Epsilon Indi B?
Enamiku praeguseks avastatud pruunide kääbuste vanus pole teada ja seetõttu on nende massi raske hinnata. Võib siiski oletada, et Epsilon Indi B vanus on sama mis Epsilon Indi A vanusel, mille vanuseks on tema pöörlemiskiiruse põhjal hinnanguliselt 1,3 miljardit aastat. Kombineerides seda teavet mõõdetud temperatuuri, heleduse ja kaugusega, on seejärel võimalik määrata Epsilon Indi B mass pruunide kääbuste teoreetiliste mudelite abil.
Kaks sõltumatut mudelikomplekti annavad sama tulemuse: Epsilon Indi B mass peab olema vahemikus 4–6% Päikese massist või 40–60 Jupiteri massi. Kõige tõenäolisem väärtus on umbes 45 Jupiteri massi, st palju madalam vesiniku sulandumise piirist ja mis kinnitab seda uut avastust heauskse pruuni kääbuna.
Epsilon Indi tähtsus
PR-fotol 03c / 03 on näha praegune tähe loendus päikese piirkonnas. Kõiki neid tähti on tuntud juba aastaid, sealhulgas GJ1061, mille vahemaa oli kindlalt paika pandud alles 1997. aastal. Epsilon Indi B avastus on aga äärmuslik juhtum, mida pole kunagi varem kataloogitud, ja esimene pruun kääbus, kes võib leida 12,5 valgusaasta horisondi piires.
Kui praegused ennustused on õiged, peaks pruunid kääbuseid olema kaks korda rohkem kui põhijadade tähti. Järelikult võib Epsilon Indi B olla selle vahemaa tagant ehk 100 pruunist kääbusest esimene, kes alles ootab avastamist!
Epsilon Indi B on oluline saak kaugeltki kui Solari naabruse kataloogimine. Lähima ja säravaima teadaoleva pruuni kääbuse ning väga täpselt mõõdetud vahemaaga võib talle teha mitmesuguseid üksikasjalikke vaatlusuuringuid. Seega võib see olla mall oma klassi kaugemate liikmete jaoks.
Epsilon Indi B abiga peaksid astronoomid nüüd saama paremini tutvuda pruunide kääbustena tuntud eksootiliste objektide moodustumist ja arengut ümbritsevate müsteeriumidega, tähtede ja hiiglaslike planeetide vahel, nende sisemise tuuma füüsika ja ilmaga ja nende atmosfääri keemia.
Ajalooline märkus - lõunapoolne tähtkuju Indus
Induse tähtkuju asub sügaval lõunataevas, pesitsedes kolme linnu - Gruse (Kraana), Tucana (Toucan) ja Pavo (Peacock) - vt. PR-foto 03d / 03.
Esmakordselt kataloogitud aastatel 1595-1597 hollandi navigaatorite Pieter Dirkszoon Keyseri ja Frederick de Houtmani poolt, lisas selle tähtkuju lõunataevasse Johann Bayer oma raamatus “Uranometria” (1603), et austada põliselanikke, keda Euroopa maadeavastajad olid nende kohta kohanud reisib.
Eelkõige on tehtud ettepanek, et just Indias, veidi üle kahe tuhande kilomeetri La Sillast lõunas, on esindatud just Tierra del Fuego ja Patagoonia põliselanikud, kus Epsilon Indi B esimesed spektroskoopilised vaatlused tehti umbes 400 aastat hiljem. .
Siin näidatud Bode hilisemas joonistuses on Induse viies eredaim täht Epsilon Indi seotud ühe indiaanlase käes oleva noolega.
Algne allikas: ESO pressiteade
