Понякога най-странните звездни находки са точно в нашия космически квартал. Наскоро астрономите направиха интересно откритие, докато пускаха нов комплект телескопи през крачките си: затъмняваща двойка подзвездни кафяви джуджета.
Находката е 2MASSW J1510478-281817, наричана също 2M1510. Акронимът „2MASS“ в обозначението се отнася до 2-Micron All-Sky Survey. Двойката се намира на 119 светлинни години (36,6 парсека) отдалечено в съзвездието Везни Везни, близо до границата й с Лупус вълк.
Изследващите телескопи, които направиха находката, са част от проекта SPECULOOS (Търсене на обитаеми планети EClipsing ULtra-COOl Stars), батерия от четири телескопа с диаметър Ритчай-Кретиен с диаметър 1 метър, разположени в обсерваторията на Паранал в Чили. Пети телескоп на име Артемида, разположен на Канарските острови, е част от проучването SPECULOOS North.
Двете кафяви джуджета обикалят около два пъти на всеки 21 дни, като 2M1510Aa е малко по-масивният от двете на 40 маси на Юпитер, в сравнение със своя спътник 2M1510Ab, с по-малка 39,3 юпитерски маси. И двете са кафяви джуджета от тип М и орбитират взаимен барицентър само на 0,063 AU (5,9 милиона мили или 9,5 милиона километра) един от друг.
Трето, многоустойчиво кафяво джудже, обозначено 2MASS J15104761-2818234 (2M1510B), е също част от сложната система. Този трети обект орбитира в 250Астрономически единици (AU) от първичната двойка. Това е над шестдесет пъти средното разстояние от Слънцето до Плутон.
„Програмата SPECULOOS търси екзопланети, преминаващи през звезди с много ниска маса и кафяви джуджета, а двойка кафяви джуджета точно една до друга в небето изглеждаше като добра мишена“, казва Адам Бургассър от UC San Diego, автор на учат. "С изненада открихме, че наистина са три кафяви джуджета!"
Находката е докладвана в скорошното списание на Природа: Астрономия Изследователите използваха четирите 8,2-метрови инструмента, които образуват много големия телескоп, намиращ се също в Серона Паранал, Чили в пустинята Атакама, и близо инфрачервения спектрограф (NIRSPEC), разположен в обсерваторията Кек на върха на Мауна Кеа на Хаваите намирам. И двамата са оборудвани за измерване на скоростите в инфрачервената лента, в диапазона, където кафявите джуджета достигат връх. Наблюдаваното затъмняващо събитие продължи около 90 минути.
„Това е (2M1510) част от списъка с цели SPECULOOS, който съдържа всички ултраохолни джуджета, чието разстояние е по-малко от 40 парсека, измерено от спътника Gaia и чийто радиус е по-малък от 0,15 слънчеви радиуса“, казва Михаел Гилън (Университет в Льеж, Белгия) , „С SPECULOOS трябва да открием няколко подобни системи през следващите няколко години, включително нови потенциално обитаеми планети с размер на Земята, подходящи за подробна характеристика на атмосферата с Джеймс Уеб.“
Кафявите джуджета заемат зоната между пълноценните звезди на 80 пъти по-голяма от масата на Юпитер (7,7% от масата на Слънцето) и 13 маси на Юпитер. Двойката 2M1510 са и двете кафяви джуджета от тип М, заемащи пространство точно в центъра на този масов диапазон. Въпреки че кафявите джуджета не са достатъчно масивни, за да поддържат пълноправен синтез през протоно-протонната верига като звездите на червените джуджета, те все още могат бавно да къпят, използвайки нискокачествен синтез на деутерий в своите ядра. Средната повърхностна температура за M-джудже е 2600 Kelvin (2300 градуса по Целзий).
Въпреки че кафявите джуджета са слаби мишени, те също са вероятно един от най-често срещаните обекти във Вселената.
Откритието представя само втората известна двойка кафяви джуджета. Първата е разрешената двойка 2MASS J05352184-0546085AB в OrionNebula, сравнително млада двойка на възраст само един милион години.
Друга интригуваща кафява двойка джудже беше открита през 2003 г. на орбита на главната звезда на последователността Epsilon Indi.
Проучването SPECULOOS ще се специализира в насочване към екзопланети в обитаемите зони на готини звезди джуджета. Една такава звезда-джудже, носеща екзопланети на име TRAPPIST-1, се разрази в новините през 2015 г. и такива „мини-слънчеви системи“ може да са често срещани в Космоса.
„2M1510 беше наблюдавана като част от програмата за въвеждане в експлоатация на SPECULOOS“, казва Бургас. „Сега телескопите работят и екипът наблюдава няколко звезди с ниска маса и кафяви джуджета, за да търси транзитни екзопланети. Ние също така проследяваме (включени) някои от кандидат-екзопланетните системи, открити от мисията TESS (Транзитиращ сателит за изследване на екзопланети). Всеки път, когато сме в състояние да погледнем на Вселената по нов начин, често откриваме нещо вълнуващо или непредвидено. "
2M1510 също е член на Argus Moving Group of Stars. Този 45 милион години струпване на сравнително млади звезди беше открит през 2018 г. Членството в звездна асоциация или подвижна група се предава от звезди, споделящи общо правилно движение по небето. Хиадите в съзвездието Телец са известна наблизо звездна асоциация, както и голямата подвижна група Ursa, която съдържа повечето звезди от астеризма на Големия дип.
Откритието е важно, защото не само членството на двойката кафяви джуджета като част от подвижната група на Аргус определя възрастта на двойката, но физическата им асоциация, заедно с факта, че те взаимно затъмняват по нашата линия на зрение, позволява астрономите допълнително да характеризират двете по отношение на масата. Смята се, че субзвездоносните кафяви джуджета като двойката 2M1510 са много подобни на масивните екзопланети.
Това интригуващо разкритие позволява на изследователите не само да характеризират големи масексопланети, но да поставят модели за това как кафявите джуджета се развиват и охлаждат до тест.
"Нашите измервания ни показват, че масата, радиусът и възрастта се обясняват много добре от модели, чиито основи са на възраст 30 години", казва Амаури Трио от Университета в Бирмингам, водещ автор на изследването. „Това е забележително. Това също ни казва, че светимостта на кафявите джуджета е малко по-ниска в сравнение с моделите. Така че сега знаем, че моделите са много добри, но все пак трябва да ги подобрим. "
Любопитно би било да видим такава двойка отблизо: няма аналог за кафяво джудже в нашата Слънчева система. Ще бъде интересно да наблюдаваме какви други открития ще излязат от проучването SPECULOOS в близко бъдеще.
-Кредит на изображението: Roberto Molar Candanosa & Sergio Dieterich, Carnegie Institution for Science.
