Кредитно изображение: Близнаци
Благодарение на адаптивната система на оптиката на обсерваторията Близнаци астрономите успяха да забележат кафяво джудже, обикалящо около звезда само три пъти повече от разстоянието на Земята до Слънцето. Тази новооткрита двойка LHS 2397a се намира само на 46 светлинни години от Земята и е най-близкото разделяне на бинарната звезда, открита някога. Базираният на Хаваите телескоп Близнаци е толкова мощен, защото използва гъвкаво огледало, което противодейства на замъгляването, причинено от земната атмосфера.
Астрономите, използващи адаптивна оптична технология в Северния телескоп на Близнаци, са наблюдавали кафяво джудже, обикалящо около орбита на звезда с ниска маса на разстояние, сравнимо с едва три пъти разстоянието между Земята и Слънцето. Това е най-близкото разстояние за разделяне, открито някога за този тип двоична система, използваща директно изображение.
Рекордната находка е само една от дузина леки двоични системи, наблюдавани в проучването. Заедно те предоставят нова перспектива за формирането на звездни системи и как могат да се образуват по-малки тела във Вселената (включително големи планети).
„Използвайки разширените възможности за изобразяване на Близнаци, успяхме ясно да разрешим тази двоична двойка, при която разстоянието между кафявото джудже и неговата родителска звезда е само около два пъти разстоянието на Марс от Слънцето“, казва членът на екипа Мелани Фрийд, абитуриент в университета в Аризона в Тусон. С приблизителна маса 38-70 пъти по-голяма от масата на Юпитер, новооткритото кафяво джудже е разположено само три пъти на разстоянието Слънце-Земя (или 3.0 Астрономически единици) от родителската му звезда. Звездата, известна като LHS 2397a, е само на 46 светлинни години от Земята. Движението на този обект в небето показва, че е стара, много ниска маса.
Предишният запис на изображения за най-близкото разстояние между кафяво джудже и неговия родител (много по-ярка, подобна на Слънце звезда) беше почти пет пъти по-голям при 14 AU. Една астрономическа единица (AU) се равнява на средното разстояние между Земята и Слънцето или на около 150 милиона километра (93 милиона мили).
Често изобразявани като „неуспешни звезди“, кафявите джуджета са по-големи от гигантски планети като Юпитер, но индивидуалните им маси са по-малко от 8% от масата на Слънцето (75 маси на Юпитер), така че те не са достатъчно масивни, за да блестят като звезда. Кафявите джуджета се виждат най-добре в инфрачервения, тъй като повърхностната топлина се отделя, докато те бавно се свиват. Откриването на кафяви спътници-джуджета в рамките на 3 AU от друга звезда е важна стъпка към изобразяването на масивни планети около други звезди.
Този екип от университета в Аризона, ръководен от д-р Лаирд Близки, използва северния телескоп Близнаци, за да открие единадесет други спътници с ниска маса, предполагайки, че тези бинарни двойки с ниска маса може да са доста често срещани. Откриването на толкова много двойки с ниска маса беше изненада, като се има предвид аргументът, че повечето звезди с много малка маса и кафяви джуджета се смятаха за соло обекти, които се скитат, макар и само пространство, след като бяха изхвърлени от звездните си разсадници по време на процеса на формиране на звезди.
„Завършихме първото адаптивно оптично изследване на звезди с около 1/10 от масата на Слънцето и установихме, че природата не дискриминира звездите с ниска маса, когато става дума за създаване на тесни двоични двойки“, каза Близки, асистент професор по астрономия в университета в Аризона. Д-р Близки е водещ автор на книга, представена днес на симпозиума на Международния астрономически съюз „Браун джуджета“ в Кона, Хавай, и той е главният изследовател на изследването на звезди с ниска маса.
Екипът разгледа 64 звезди с ниска маса (първоначално идентифицирани от Джон Гизис от Университета в Делауеър), които изглеждаха соло звезди в изображенията с по-ниска разделителна способност от инфрачервеното изследване 2MASS all-sky. След като екипът използва адаптивна оптика на Близнаци, за да направи изображения, които са десет пъти по-резки, дванадесет от тези звезди бяха разкрити, че имат близки спътници. Изненадващо екипът на Close откри, че разстоянията между отделните звезди с ниска маса и техните спътници са значително по-малко от очакваното.
„Ние откриваме, че придружителите на звездите с ниска маса обикновено са само на 4 AU от техните основни звезди, това е изненадващо близо една до друга“, казва членът на екипа Ник Зиглер, аспирант от Университета на Аризона. „По-масивните бинарни файлове имат типични раздели по-близо до 30 AU, а много двоични файлове са много по-широки от това.“ Новите наблюдения на Близнаци, Близки казаха, „внушават силно, че звездите с ниска маса нямат другари, които са далеч от техните праймери“. Подобни резултати бяха открити по-рано от екип, ръководен от д-р Едуардо Л. Мартин от Института по астрономия на Хавайския университет в проучване на 34 звезди с много малка маса и кафяви джуджета в клъстера Плеяди, проведено с космическия телескоп Хъбъл. Тези две проучвания заедно ясно показват, че има интригуващ недостиг на кафяви джуджета на раздели по-големи от 20 AU от звезди с много ниска маса и други кафяви джуджета.
Екипът проектира, че една от всеки пет звезди с ниска маса има спътник с разделяне в обхвата (3-200 AU). В този диапазон на разделяне астрономите са наблюдавали подобна честота на по-масивни звездни спътници около по-големи звезди, подобни на Слънце.
Взети като цяло, тези нови резултати предполагат, че (противно на теорията) бинарните файлове с ниска маса могат да се образуват в процес, подобен на този на по-масивните двоични файлове. Всъщност тази констатация допълва нарастващите доказателства от други групи, че процентът на бинарните системи е сходен за тела, обхващащи обхвата от една слънчева маса до едва 0,05 слънчеви маси (или 52 пъти по-голяма от масата на Юпитер). Например група, ръководена от Нийл Рийд от Научния институт за космически телескопи и Университета в Пенсилвания, стигна до подобно заключение с по-малка извадка от 20 звезди с по-малка маса и кафяви джуджета, наблюдавани с космическия телескоп Хъбъл.
Фактът, че звездите с ниска маса имат кафяви спътници с ниска маса вътре в 5 AU, също е изненадващ, защото точно около слънцеподобните звезди е точно обратното. Много малко звезди, подобни на Слънце, имат кафяви спътници-джудже в рамките на това разстояние, според проучвания за радиална скорост. „Тази липса на кафяви спътници джудже в рамките на 5 AU от слънцеподобни звезди е наречена„ кафява пустиня джудже “, отбелязва Близки. „Виждаме обаче, че вероятно няма кафява пустиня-джудже около звездите с ниска маса.“
Тези резултати формират важни ограничения за теоретиците, които работят, за да разберат как масата на звезда влияе върху масата и разстоянието на разделяне на спътниците, които се образуват с нея. „Всеки точен модел за формиране на звезди и планети трябва да възпроизвежда тези наблюдения“, каза Близки.
Тези наблюдения бяха възможни само поради комбинацията от уникално чувствителната система за изобразяване на оптиката на Хокупа от Университета на Хаваите и техническите характеристики на телескопите Gemini. Системната чувствителност на Hokupa се дължи на концепцията за усещане на кривината на вълната, разработена от д-р Франсоа Родиер. Адаптивната оптика е все по-важна технология, която елиминира по-голямата част от „замъгляването“, причинено от турбуленцията в земната атмосфера (т.е., мигането на звездите). Това прави, като бързо коригира формата на специално, по-малко гъвкаво огледало, за да съответства на местните турбуленции, въз основа на обратна връзка в реално време към системата за поддръжка на огледалото от наблюдения на звездата с ниска маса. Хокупа може да преброява отделни фотони (частици светлина) и така може да изостря точно дори много слаби (т.е. с ниска маса) звезди.
Близо инфрачервените изображения на адаптивната оптика, направени от 8-метровия телескоп „Близнаци“ в това проучване, са били два пъти по-остри от тези, които могат да бъдат направени на същите дължини на вълната от околоземния телескоп „Хъбъл“ с обем 2,4 метра. Единственото подобно наземно проучване, тази работа изискваше пет вечери за една година със системата на Hokupa в Северните Близнаци.
Важно е да се отбележи, че разстоянията, използвани тук, са като измерени на небето. Реалните орбитални раздели могат да бъдат малко по-големи, след като бъдещата орбита на тези двоични файлове е известна в бъдеще.
Други членове на научния екип включват Джеймс Либерт (Обсерватория Стюард, Аризонски университет), Волфганг Брандър (Европейска южна обсерватория, Гарчинг, Германия) и Едуардо Мартин и Дан Потър (Институт по астрономия, Университет на Хавай).
Наблюденията, докладвани тук, са част от текущо проучване. Първоначалните резултати от първите 20 звезди с ниска маса на нашето проучване са публикувани в броя от 1 март 2002 г. на The Astrophysical Journal Letters vol 567 Pages L53-L57.
Изображенията и илюстрациите, свързани с това съобщение за новини, са достъпни в Интернет на адрес: http://www.gemini.edu/media/images_2002-7.html.
Laird Close може да се свърже на 520 / 626-5992, [защитен имейл], след като той се върне в офиса си на 28 май.
Това проучване бе подкрепено отчасти от Службата за научни изследвания на ВВС на САЩ и Обсерваторията на Стюарда на Университета в Аризона. Hokupa’a се подкрепя от групата за адаптивни оптики на Университета на Хаваите и Националната научна фондация.
Обсерваторията Близнаци е международно сътрудничество, което е изградило два еднакви 8-метрови телескопа. Телескопите са разположени в Мауна Кеа, Хаваи (Северни Близнаци) и Серо Пач? В централен Чили (Близнаци Юг) и по този начин осигуряват пълно покритие и на двете полукълба на небето. И двата телескопа включват нови технологии, които позволяват големи, сравнително тънки огледала под активно управление да събират и фокусират както космоса, така и оптичното и инфрачервеното лъчение.
Обсерваторията Близнаци предоставя на астрономическите общности във всяка партньорска държава съвременни астрономически съоръжения, които разпределят времето за наблюдение пропорционално на приноса на всяка страна. Освен финансова подкрепа, всяка страна също допринася за значителни научни и технически ресурси. Националните изследователски агенции, които формират партньорството за Близнаци, включват: Националната научна фондация на САЩ (NSF), Съветът за изследване на частиците във физиката и астрономията на Обединеното кралство (PPARC), Канадският национален съвет за научни изследвания (NRC), Чилийският национален комитет за научни изследвания? n Cientifica y Tecnol? gica (CONICYT), Австралийският изследователски съвет (ARC), аржентинският Consejo Nacional de Investigaciones Cient? ficas y T? cnicas (CONICET) и бразилският Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient? fico e Tecnol? gico (CNPq ). Обсерваторията се управлява от Асоциацията на университетите за изследвания в астрономията, Inc. (AURA) съгласно споразумение за сътрудничество с NSF. NSF служи и като изпълнителна агенция за международното партньорство.
За повече информация вижте уебсайта на Близнаци на адрес: http://www.us-gemini.noao.edu/media/.
Оригинален източник: Близнаци News Release
