Kreditna slika: ESO
Skupina evropskih astronomov je našla najbližjo odkrito rjavo pritlikavko. Epsilon Indi B je 45-krat večji od mase Jupitra in potrebuje 400 let za kroženje glavne zvezde.
Skupina evropskih astronomov [2] je odkrila objekt rjavega škrata ("neuspešno" zvezdo), oddaljen manj kot 12 svetlobnih let od Sonca. Je najbližja še znana.
Zdaj imenovan Epsilon Indi B, je spremljevalec znane svetle zvezde na južnem nebu, Epsilon Indi (danes "Epsilon Indi A"), ki je bila prej mišljena kot samska. Binarni sistem je eden izmed dvajset najbližjih zvezdnih sistemov Soncu.
Rjavi škrat je bil odkrit iz sorazmerno hitrega gibanja po nebu, ki ga deli s svojim svetlejšim spremljevalcem: par se premakne s polnim lunarnim premerom v manj kot 400 letih. Najprej so ga identificirali z digitaliziranimi arhivskimi fotografskimi ploščami iz SuperCOSMOS Sky Surveys (SSS) in potrdili z uporabo podatkov iz raziskave Two Micron All Sky Survey (2MASS). Nadaljnje opazovanje z skoraj infrardečim občutljivim instrumentom SOFI na novi tehnološki teleskop ESO 3,5 m (NTT) v Observatoriju La Silla so potrdile njegovo naravo in omogočile meritve njegovih fizičnih lastnosti.
Epsilon Indi B ima maso le 45-krat večjo od Jupitra, največjega planeta osončja, in površinska temperatura le 1000 ° C. Spada v tako imenovano kategorijo predmetov "T pritlikavec", ki dominirajo med zvezdami in velikanskimi planeti.
Epsilon Indi B je najbližji in najsvetlejši T pritlikavec. Prihodnje študije novega predmeta obetajo astronomom pomembne nove namige o nastanku in razvoju teh eksotičnih nebesnih teles, hkrati pa nudijo zanimiv vpogled v mejno območje med planeti in zvezdami.
Drobne igle, ki se premikajo v velikanskih senih
Predstavljajte si, da ste poklicni ornitolog, ki ste se pred kratkim vrnili domov z odprave v džungle Južne Amerike, kjer ste preživeli dolge tedne in uporabljali svoje visoko zmogljive telefoto objektive za iskanje redkih vrst ptic. Sproščujoči posnamete nekaj širokokotnih posnetkov cvetočih cvetov na zadnjem vrtu, ki jih ne ovira običajna črna ptica, ki leti čez vaše iskalo. Šele pozneje, ko skrbno primerjate te posnetke, opazite nekaj drobnega in nenavadno obarvanega, lesketajočega se za črno ptico: tam ste odkrili eksotično, redko ptico.
Na približno enak način je ekipa astronomov [2] pravkar našla enega najbližjih Sončevih sosedov, eksotično 'propadlo zvezdo', znano kot 'rjavi palček', ki se hitro giblje po nebu v južnem ozvezdju Indu ( Indijski). Zanimivo je, da se lahko v času, ko se teleskopi večajo in so opremljeni z vedno bolj izpopolnjenimi elektronskimi detektorji, še veliko naučimo s kombiniranjem starih fotografskih plošč s to sodobno tehnologijo.
Fotografske plošče, ki so jih v zadnjih desetletjih posneli širokopasovni („Schmidtovi“) teleskopi, so dobile nov zakup življenja z digitalizacijo avtomatiziranih merilnih strojev, ki omogočajo, da računalniki učinkovito vlečejo po ogromnih in neprecenljivih arhivih podatkov, ki še vedno niso. v celoti izkoriščen [3]. Za južno nebo je Inštitut za astronomijo v Edinburghu (Škotska, Združeno kraljestvo) nedavno objavil preglede, ki so jih naredili stroji plošč SuperCOSMOS več desetletij v treh optičnih pasovih. Ti podatki so popolnoma primerni za iskanje predmetov z velikimi pravilnimi gibi in ekstremnimi barvami, kot so rjavi pritlikavci v Sončni bližini.
Vse se premika - vprašanje perspektive
V astronomiji "pravilno gibanje" zvezde pomeni njeno navidezno gibanje na nebesni sferi; ponavadi se izrazi v arcsekundah na leto [4]. Ustrezno realno hitrost zvezde (v kilometrih na sekundo) je mogoče oceniti le, če je razdalja znana.
Zvezda z velikim pravilnim gibanjem lahko kaže na resnično veliko hitrost ali preprosto, da je zvezda blizu nas. Po analogiji ima letalo takoj po vzletu res nižjo resnično hitrost kot pri križarjenju na visoki nadmorski višini, toda opazovalcu, ki opazuje blizu letališča, se zdi, da se odhajajoče letalo veliko hitreje premika po nebu.
Proxima Centauri, naša najbližja zvezdna soseda, je oddaljena le 4,2 svetlobna leta (prim. ESO PR 22/02) in ima pravilno gibanje 3,8 arcsec / leto (kar ustreza 23 km / sek glede na Sonce, v smeri pravokotno do razgledne črte). Najvišja znana pravilna zvezda gibanja je Barnardova zvezda na razdalji 6 svetlobnih let in se giblje 10 arcsec na leto (87 km / sek glede na Sonce). Vse znane zvezde v 30 svetlobnih letih so predmeti visokega gibanja in se gibljejo najmanj 0,2 arcsec na leto.
Vleka za hitro premikajoče se predmete
Že nekaj časa astronomi na Astrofizičnem inštitutu v Potsdamu sistematično računalniško iščejo predmete z visokim gibanjem, ki se pojavljajo na rdečih fotografskih nebesnih ploščah, ne pa na enakovrednih modrih ploščah. Njihov cilj je prepoznati doslej neznane kul predmete v solarni soseski.
Pred tem so v 30 svetlobnih letih na nekaj načinov našli peščico novih predmetov, vendar nič tako rdečih ali oddaljenih tako hitro kot tisti, ki so jih zdaj zasuli v ozvezdju Indusa na južnem nebu. Ta objekt smo videli le na ploščah z najdaljšo valovno dolžino v podatkovni bazi SuperCOSMOS Sky Survey. Tako hitro se je premikalo, da se je na ploščah, ki so jih v devetdesetih letih razdelili le dve leti, na nebu premaknili skoraj 10 arcsekund, kar je bilo pravilno gibanje 4,7 arcsec / leto. Zelo slabo je prišlo tudi pri optičnih valovnih dolžinah, zaradi česar ga še nikoli niso opazili. Vendar, ko je bilo potrjeno v podatkih iz digitalne raziskave Two Micron All Sky Survey (2MASS), je bilo videti, da je v infrardeči luči veliko svetlejše, z značilnim barvnim podpisom hladnega rjavega pritlikavca.
Na tej točki se je domnevalo, da je objekt osamljen popotnik. Vendar je iskanje po razpoložljivih spletnih katalogih hitro pokazalo, da je le 7 arcminuta oddaljena znana zvezda, Epsilon Indi. Obe si delita povsem enako veliko pravilno gibanje in tako je bilo takoj jasno, da morata biti dva povezana, kar tvori širok binarni sistem, ločen z več kot 1500-kratno razdaljo med Soncem in Zemljo.
Epsilon Indi je ena od 20 najbližjih zvezd Soncu pri samo 11,8 svetlobnih letih [5]. Je pritlikava zvezda (spektralnega tipa K5) in s površinsko temperaturo približno 4000 ° C, nekoliko hladnejša od Sonca. Kot tak se v znanstveni fantastiki pogosto pojavlja kot dom bivalnega planetarnega sistema [6]. Vse to ostaja trdno v domeni špekulacij, a kljub temu zdaj vemo, da ima zagotovo zelo zanimivo spremljevalko.
To je izjemno odkritje: Epsilon Indi B je Soncu najbližji vir, ki so ga našli v 15 letih, najvišji pravi vir gibanja, ugotovljen v več kot 70 letih, in s skupno svetilnostjo le 0,002% kot Sonce, eno izmed resnično najslabši viri, ki so jih kdaj videli zunaj Osončja!
Sistem Epsilon Indi je po Proximi in Alpha Centauri v 15 svetlobnih letih tudi drugi znani široki binarni sistem. Vendar Epsilon Indi B, za razliko od Proxime Centauri, ni običajna zvezda.
Rjavi palčki: hlajenje, hlajenje, hlajenje…
V nekaj dneh od odkritja v bazi podatkov so astronomi uspeli zavarovati infrardeči spekter Epsilon Indi B z instrumentom SOFI na ESO 3,5-metrskem novem teleskopu (NTT) v Observatoriju La Silla (Čile). Spekter je pokazal široke absorpcijske lastnosti zaradi metana in vodne pare v zgornji atmosferi, kar kaže na temperaturo 'samo' 1000 ° C. Navadne zvezde nikoli niso tako kul - Epsilon Indi B je bil potrjen kot rjavi pritlikavec.
Za rjave pritlikavce naj bi se oblikovalo podobno kot zvezde z gravitacijskim propadom grud hladnega plina in prahu v gostih molekularnih oblakih. Vendar pa zaradi razlogov, ki še niso povsem jasni, nekateri sklopi končajo z maso, manjšo od približno 7,5% naše Sonce ali 75-krat večjo od mase planeta Jupiter. Pod to mejo ni dovolj pritiska v jedru, da bi sprožil jedrsko vodikovo fuzijo, dolgotrajen in stabilen vir energije za navadne zvezde, kot je Sonce. Razen kratke zgodnje faze, kjer je nekaj devterija zgorelo, se ti predmeti z nizko maso preprosto ohladijo in počasi zbledijo, pri tem pa sproščajo toploto, ki je ostala od njihovega rojstva.
Teoretične razprave o takšnih predmetih so se začele pred približno 40 leti. Najprej so jih poimenovali „črni palčki“ in kasneje „rjavi palčki“, in sicer zaradi njihovih napovedanih zelo hladnih temperatur. Vendar so predvidevali tudi, da bodo zelo blede in zelo rdeče, in šele leta 1995 so začeli odkrivati takšne predmete.
Prvi so bili videti kot slabotni spremljevalci bližnjih zvezd, nato pa so jih nekateri našli prosto plavajoče v solarni soseščini. Večina rjavih palčkov spada v nedavno razvrščene spektralne tipe L in T, pod dolgo znanimi hladnimi pritlikavkami tipa M. Te so človeškim očem zelo rdeče, toda škrati L in T so še bolj hladni, toliko, da so skoraj nevidni pri optičnih valovnih dolžinah, pri čemer večina njihove emisije izhaja v infrardeči povezavi. [7].
Kako masiven je Epsilon Indi B?
Do zdaj odkrita starost večine rjavih škratov ni znana, zato je težko oceniti njihovo maso. Lahko pa domnevamo, da je starost Epsilona Indi B enaka starosti Epsilona Indi A, katere starost naj bi bila 1,3 milijarde let glede na hitrost vrtenja. Z združevanjem teh informacij z izmerjeno temperaturo, svetlostjo in razdaljo je mogoče določiti maso Epsilona Indi B z uporabo teoretičnih modelov rjavih škratov.
Dva neodvisna modela modelov dajeta enak rezultat: Epsilon Indi B mora imeti maso nekje med 4-6% mase Sonca ali 40-60 Jupitrovih mas. Najverjetnejša vrednost je okrog 45 mas Jupitra, to je precej pod mejo vodikove fuzije, in dokončno potrjuje to novo odkritje kot navidezno rjavi pritlikavec.
Pomen programa Epsilon Indi B
PR Photo 03c / 03 prikazuje trenutni popis zvezd v sončni soseščini. Vse te zvezde so poznane že vrsto let, vključno z GJ1061, ki pa je svojo razdaljo zanesljivo uveljavil šele leta 1997. Odkritje Epsilona Indi B pa je skrajni primer, še nikoli doslej katalogiziran, in prvi rjavi pritlikavec najdemo znotraj 12,5 svetlobnega leta.
Če so trenutne napovedi pravilne, bi moralo biti dvakrat več rjavih palčkov kot zvezde glavnih sekvenc. Posledično je Epsilon Indi B morda prvi od morda 100 rjavih palčkov v tej razdalji, ki še čakajo, da ga odkrijemo!
Epsilon Indi B je pomemben ulov, ki presega katalogizacijo okolice Solarja. Kot najbližji in najsvetlejši znani rjavi pritlikavec in z zelo natančno izmerjeno razdaljo je lahko podvržen najrazličnejšim podrobnim opazovalnim raziskavam. Tako lahko služi kot predloga za bolj oddaljene člane svojega razreda.
S pomočjo Epsilona Indi B bi morali astronomi zdaj še naprej gledati skrivnosti, ki obkrožajo nastanek in razvoj eksotičnih predmetov, znanih kot rjavi palčki, na pol poti med zvezdami in velikanskimi planeti, fiziko njihovih notranjih jeder in vreme in kemijo njihovih atmosfer.
Zgodovinska nota - južno ozvezdje Ind
Ozvezdje Indus leži globoko na južnem nebu, gnezdijo med tremi pticami, Grusom (Žerjav), Tucana (Toucan) in Pavo (Peacock), prim. PR fotografija 03d / 03.
To konstelacijo, ki sta jo leta 1595-1597 katalogizirala nizozemska navigatorja Pieter Dirkszoon Keyser in Frederick de Houtman, na južno nebo dodala Johann Bayer v svoji knjigi Uranometria (1603) v čast Indijancem, ki so jih evropski raziskovalci naleteli na potovanja.
Zlasti se domneva, da so v Indu zastopani predvsem domorodci Tierra del Fuego in Patagonia, nekaj več kot dva tisoč kilometrov južno od La Silla, kjer so bila približno 400 let kasneje izvedena prva spektroskopska opazovanja Epsilona Indi B .
Na poznejši risbi Bode, ki je prikazana tukaj, je Epsilon Indi, peta najsvetlejša zvezda v Indu, povezana z eno od puščic v Indijčevi roki.
Izvirni vir: ESO News Release
