Umetniška ilustracija binarnega para rjave pritlikavke. Kliknite za povečavo.
Ena najtežjih nalog astronomov je ugotoviti, kako masivni so oddaljeni predmeti. Vesoljski teleskop Hubble je astronomom pomagal izmeriti maso binarnega para rjanih palčkov - neuspelih zvezd -, ko se krožijo drug proti drugemu. En palček je 55-krat večji od mase Jupitra, drugi pa 35-krat večji od mase. Vsak mora imeti 80-krat večjo maso Jupitra, preden bi imel dovolj mase, da bi sprožil fuzijsko reakcijo.
Astronomom je prvič uspelo tehtati binarni par rjavih škratov in natančno izmeriti njihov premer. Takšnih natančnih meritev ni mogoče opazovati pri opazovanju enega samega rjavega pritlikavca.
Ker so njihove orbite nagnjene na Zemljo, se škratje prehitevajo drug pred drugim, kar ustvarja mrke. To je prvi odkrit binarni pritlikavi binarni binar. Par ponuja nenavadno priložnost za natančno določanje mase in premera palčkov, s čimer zagotavlja ključne preskuse teoretičnih modelov.
Rjavi pritlikavec je malo razumljen vmesni razred nebesnega objekta, ki je premajhen, da bi lahko vzdržal reakcije fuzije vodika, kot tiste, ki napajajo naše Sonce. Vendar so rjavi pritlikavci več desetkrat bolj masivni kot največji planet Osončja, Jupiter, in so preveliki, da bi bili planet.
Odkritje parnih rjavih palčkov in kritične meritve danes v znanstveni reviji Nature poročajo skupina astronomov: Jeff Valenti z Znanstvenega inštituta za vesoljski teleskop (STScI), Robert Mathieu z univerze Wisconsin-Madison in Keivan Stassun z univerze Vanderbilt.
En škrat je 55-krat večji od Jupitrove; drugi je 35-krat heftir kot Jupiter (z 10-odstotno mero napake). Če bi se kvalificirali za zvezdo in sežgali vodik z jedrsko fuzijo, bi morali palčki biti 80-krat bolj masivni kot Jupiter. Za primerjavo je Sonce 1000-krat bolj masivno kot Jupiter.
Astronomi presenečeno odkrijejo, da je bolj masiven rjavi pritlikavec hladnejši par, v nasprotju z vsemi napovedmi o rjavih palčkih iste starosti. Ali oba nista ista leta in sta lahko ujeta trupla, ali pa so teoretični modeli napačni, pravijo raziskovalci.
Rjavi par pritlikav se tako obkroži tako blizu, da so videti kot en sam predmet, če jih gledamo z Zemlje. Ker je njuna orbita dirkališča robna, oba predmeta občasno prehajata drug proti drugemu ali pa se zatemnita. Ti mrki povzročajo redne potopitve svetlosti kombinirane svetlobe, ki prihaja iz obeh predmetov. Z natančnim določanjem časov okupacije so astronomi lahko določili orbite obeh predmetov. S temi informacijami so astronomi uporabili Newtonove zakone gibanja za izračun mase obeh palčkov.
Poleg tega so astronomi izračunali velikost obeh pritlikavcev, tako da so izmerili trajanje potopov v njihovi svetlobni krivulji. Ker so tako mladi, so palčki zaradi svoje mase izjemno veliki: približno enak premer kot Sonce. Ker se par nahaja v meglici Orion, ki je v bližini zvezdna drevesnica z zvezdami, mlajšimi od 10 milijonov let.
Analiza svetlobe, ki prihaja iz pritlikavega para, kaže, da imajo palčki rdečkaste lise. Sedanji modeli tudi predvidevajo, da bi morali imeti rjavi pritlikavki "vreme" - oblačne podobne pasove in pike, podobne tistim, ki so vidne na Jupiterju in Saturnu.
Z merjenjem variacij v svetlobnem spektru, ki prihaja iz para, so astronomi določili tudi površinske temperature pritlikavk. Teorija napoveduje, da bi moral imeti masivejši član para rjavih pritlikavcev višjo površinsko temperaturo. A ugotovili so ravno nasprotno. Težji od obeh ima temperaturo 4.310 stopinj Fahrenheita (2.650 stopinj Kelvina), manjši pa 4.562 stopinj F (2.790 stopinj K). Te se primerjajo s Sončevo površinsko temperaturo 9.980 stopinj F (5.800 stopinj K).
"Ena od možnih razlag je, da imata oba predmeta različen izvor in starost," pravi Stassun. Če je temu tako, potem podpira enega od rezultatov najnovejših prizadevanj za simulacijo procesa nastajanja zvezd. Te simulacije napovedujejo, da so rjavi pritlikavci ustvarjeni tako blizu skupaj, da bodo verjetno motili medsebojno tvorbo.
Nova opažanja potrjujejo teoretično napoved, da se rjavi palčki začnejo kot predmeti velikosti zvezd, vendar se s starostjo krčijo in hladijo in postajajo vse bolj dimenzijski. Pred tem je bil edini rjavi pritlikavec, katerega masa je bila neposredno izmerjena, veliko starejši in temnejši.
Številni astronomi menijo, da so rjavi pritlikavci dejansko najpogostejši produkt procesa nastajanja zvezd. Informacije o rjavih palčkih lahko prinesejo dragocene nove vpoglede v dinamične procese, ki ustvarjajo zvezde iz propadajočih vrtin medzvezdnega prahu in plina.
Ker so stari rjavi palčki manjši in temnejši od pravih zvezd, so šele v zadnjih letih izboljšave v tehnologiji teleskopa astronomom omogočile katalogizacijo na stotine šibkih predmetov, za katere menijo, da so lahko rjavi pritlikavci. Da pa rjave palčke izberejo iz drugih vrst omedlelih predmetov, potrebujejo način, da ocenijo svojo maso, saj je masa usoda za zvezde in zvezdam podobne predmete.
Obstoj rjavih škratov je bil prvič predlagan v osemdesetih letih prejšnjega stoletja, vendar je bilo šele leta 2000 nedvoumno odkrit rjavi pritlikavec. Medtem ko so bili rjavi pritlikavci hipotetični predmeti, so jih astronomi razlikovali od planetov po načinu, kako so nastali. Rjavi pritlikavci in zvezde se oblikujejo na enak način iz rušečega oblaka medzvezdnega prahu in plina. Planeti so zgrajeni iz diskov prahu in plina, ki obdajajo zvezde. Ko so astronomi odkrili prvega kandidatnega rjavega pritlikavca, so ugotovili, da je palčke zelo težko ločiti od planetov, zlasti če imajo zvezdniške spremljevalce. Tako naraščajoča skupina astronomov daje prednost temu, da rjave pritlikavke opredelijo kot predmete, ki so med 13 in 80-krat bolj masivni kot Jupiter.
Raziskovalci so opazovanja opravili z dvema teleskopoma, ki se nahajajo v čilskih Andih, približno 100 milj severno od Santiaga: sistemom za majhne in zmerne zaslonke teleskopa (SMARTS), ki ga je upravljal konzorcij, ki vključuje vesoljski teleskološki znanstveni inštitut in univerzo Vanderbilt, in mednarodni observatorij Gemini, ki ga upravlja Nacionalna znanstvena fundacija.
Izvirni vir: Hubble News Release
