Tarptautinė astronomų komanda tiksliai nustatė iki šiol žinomos mažiausios šerdį deginančios žvaigždės spindulį ir masę.
Stebėjimai buvo atlikti 2004 m. Kovo mėn. Naudojant pluošto pluošto spektrografą 8,2 m ilgio VLT Kueyen teleskopu ESO Paranal observatorijoje (Čilė). Jie yra didelės programos dalis, kuria siekiama išmatuoti tikslų šešiasdešimties žvaigždžių radialinį greitį, kuriems OGLE tyrimo metu buvo nustatytas laikinas ryškumas.
Astronomai mano, kad žvaigždės, žinomos kaip OGLE-TR-122, šviesos kreivėje paskendimą sukelia labai mažas žvaigždžių palydovas, užtemdamas šią saulę primenančią žvaigždę kartą per 7,3 dienos.
Šis palydovas yra 96 kartus sunkesnis nei Jupiterio planeta, bet tik 16% didesnis. Tai yra pirmas kartas, kai tiesioginiai stebėjimai rodo, kad žvaigždės, mažesnės nei 1/10 saulės masės, yra beveik tokio paties dydžio kaip milžiniškos planetos. Į šį faktą, be abejo, turės būti atsižvelgiama atliekant dabartines tranzitinių egzoplanetų paieškas.
Be to, stebėjimai naudojant labai didelį teleskopą leido aptikti septynis naujus užtemstančius dvejetainius ryšulius, kuriuose žvaigždės yra mažesnės nei trečdalis Saulės masės ir yra tikra vargonė astronomams.
OGLE tyrimas
Kai planeta praeina priešais savo pagrindinę žvaigždę (žiūrint iš Žemės), ji blokuoja nedidelę žvaigždės šviesos dalį mūsų žvilgsnyje [1].
Šie „planetų tranzitai“ kelia didelį susidomėjimą, nes jie leidžia astronomams unikaliu būdu išmatuoti egzoplanetų masę ir spindulį. Todėl šiuo metu atliekama keletas tyrimų, kuriais bandoma rasti šiuos silpnus kitų pasaulių parašus.
Viena iš šių programų yra OGLE apklausa, kuri iš pradžių buvo sukurta siekiant aptikti mikrolėkio įvykius stebint labai daug žvaigždžių ryškumą per ilgą laiko tarpą. Per pastaruosius metus jame taip pat buvo ieškoma periodiškų, labai negilių žvaigždžių ryškumo „kritimų“, kuriuos sukėlė reguliarus mažų orbitoje esančių objektų (mažų žvaigždžių, rudųjų nykštukų [2] ar Jupiterio dydžio planetų) tranzitas. Nuo to laiko OGLE komanda paskelbė 177 „planetos tranzito kandidatus“ iš kelių šimtų tūkstančių žvaigždžių apklausos trijuose pietų dangaus laukuose: vienas Galaktikos centro kryptimi, kitas Karinos žvaigždyne ir trečias Kentauro / Muskos žvaigždynuose.
Tačiau praeinančio objekto pobūdį galima nustatyti tik paskesniais žvaigždės radialinio greičio stebėjimais. Greičio svyravimų dydis (amplitudė) yra tiesiogiai susijęs su papildomo objekto mase ir todėl leidžia atskirti žvaigždes ir planetas kaip stebimo ryškumo „kritimo“ priežastį.
Mažos masės žvaigždžių premjera
Tarptautinė astronomų komanda [3] šiam darbui pasinaudojo 8,2 m ilgio VLT Kueyen teleskopu. Norėdami gauti daugkartinį „FLAMES / UVES“ įrenginio pajėgumą, leidžiantį gauti iki 8 objektų aukštos skiriamosios gebos spektrus, jie apžiūrėjo 60 OGLE tranzito žvaigždžių kandidatų, išmatuodami jų radialinius greičius maždaug 50 m / s tikslumu. 4].
Ši plataus užmojo programa iki šiol lėmė penkių naujų tranzitinių egzoplanetų atradimą (žr., Pvz., ESO PR 11/04 apie dviejų iš jų paskelbimą).
Daugelis kitų OGLE nustatytų tranzito kandidatų pasirodė užtemdantys dvejetainius kompiuterius, tai yra, dažniausiai, mažos ir mažos masės žvaigždės, einančios priešais į saulę panašią žvaigždę. Šis papildomas gausus duomenų apie mažas ir šviesias žvaigždes astronomai yra tikra panieka.
Ribojantis mišių ir spindulio santykis
Mažos masės žvaigždės yra ypač įdomūs objektai dar ir todėl, kad fizinės sąlygos jų interjeruose turi daug ką bendro su milžiniškomis planetomis, tokiomis kaip Jupiteris mūsų saulės sistemoje. Be to, mažiausių žvaigždžių dydžio nustatymas suteikia netiesioginės ir esminės informacijos apie materijos elgesį ekstremaliomis sąlygomis [5].
Dar visai neseniai buvo atlikta labai mažai stebėjimų ir mažai žinoma apie mažo svorio žvaigždes. Šiuo metu tikslios spindulio vertės yra žinomos tik keturioms žvaigždėms, kurių masė yra mažesnė kaip trečdalis Saulės masės (plg. ESO PR 22/02, kai matuojama naudojant labai didelį teleskopo interferometrą), ir jų nėra nė vienos. masėms, mažesnėms nei viena aštuntoji saulės masės.
Ši padėtis dabar dramatiškai keičiasi. Iš tikrųjų stebėjimai naudojant labai didelį teleskopą iki šiol leido surasti septynis naujus užtemstančius dvejetainius ryšulius, kuriuose yra žvaigždės, kurių masė yra mažesnė nei trečdalis Saulės masės.
Taigi šis naujas stebėjimų rinkinys beveik trigubai padidina mažos masės žvaigždžių, kurių tikslūs spinduliai ir masės yra žinomos, skaičių. Ir dar geriau - viena iš šių žvaigždžių dabar tampa mažiausia žinoma!
Planetos dydžio žvaigždės
Naujai rastas žvaigždinis nykštukas yra OGLE-TR-122, gana tolimos žvaigždės Paukščių Tako galaktikoje, palydovas, matomas pietinio žvaigždyno Karinos kryptimi, palydovas.
OGLE programa atskleidė, kad OGLE-TR-122 ryškumas sumažėja 1,5 procento kas 7 dienas 6 valandas ir 27 minutes, kiekvieną kartą trunkant šiek tiek daugiau nei 3 valandas (apie 188 min.). FLAMES / UVES matavimai, atlikti per 6 naktis 2004 m. Kovo mėn., Rodo šio laikotarpio radialinio greičio kitimus, kurių amplitudė yra apie 20 km / s. Tai yra aiškus labai mažos masės žvaigždės, artimos vandenilio degimo ribai, aplink orbitą OGLE-TR-122, parašas. Šis kompanionas gavo vardą OGLE-TR-122b.
Kaip aiškina Astronomique Marseille Provence (Prancūzija) observatorijos Fransis Bouchy: „Kartu su OGLE surinkta informacija, mūsų spektroskopiniai duomenys dabar leidžia nustatyti masyvesnės žvaigždės pobūdį sistemoje, kuri, atrodo, yra saulės spinduliuotė. Kaip".
Ši informacija gali būti naudojama žymiai mažesnio kompaniono OGLE-TR-122b masei ir spinduliui nustatyti. Iš tiesų, tranzito gylis (ryškumo sumažėjimas) leidžia tiesiogiai įvertinti santykį tarp dviejų žvaigždžių spindulių, o spektroskopinė orbita suteikia unikalią kompaniono masės vertę, kai tik bus žinoma didesnės žvaigždės masė. .
Astronomai nustato, kad OGLE-TR-122b sveria vienuoliktąją Saulės masės ir jo skersmuo yra tik viena aštuntoji Saulės masės. Taigi, nors žvaigždė vis dar yra 96 kartus didesnė už Jupiterį, ji yra tik 16% didesnė už šią milžinišką planetą!
Tanki žvaigždė
„Įsivaizduokite, kad jūs Jupiterį pridedate 95 kartus daugiau nei jo paties masė ir vis dėlto gaunate žvaigždę, kuri yra tik šiek tiek didesnė“, - pataria Claudio Melo iš ESO ir tyrimą atlikusių astronomų komandos narys. „Objektas tiesiog susitraukia, kad būtų vietos papildomam dalykui, ir jis tampa vis tankesnis.“
Tokios žvaigždės tankis yra daugiau nei 50 kartų didesnis už Saulės tankį.
„Šis rezultatas parodo žvaigždžių, kurios net iš arti atrodo stulbinamai kaip planetos“, - pabrėžia Fredericas Pontas iš Ženevos observatorijos (Šveicarija). „Argi nėra keista įsivaizduoti, kad net jei gautume vaizdus iš būsimo kosminio zondo, artėjančio prie tokio objekto artimo atstumo, nebūtų lengva atskirti, ar tai žvaigždė, ar planeta?“
Kaip ir visos žvaigždės, „OGLE-TR-122b“ iš tiesų gamina energiją savo viduje, vykdydama branduolines reakcijas. Tačiau dėl savo mažos masės ši vidinė energijos išeiga yra labai maža, ypač palyginti su energija, kurią gamina jos į žvaigždę panaši žvaigždė.
Ne mažiau stebina tai, kad egzoplanetos, kurios orbituoja labai arti savo pagrindinės žvaigždės, vadinamųjų „karštųjų Jupiterių“, spindulys gali būti didesnis nei naujai rastos žvaigždės. Pavyzdžiui, egzoplanetos HD209458b spindulys yra maždaug 30% didesnis nei Jupiterio. Taigi jis yra žymiai didesnis nei OGLE-TR-122b!
Maskuotojai
Šis atradimas taip pat turi didelę reikšmę tebevykstančioms egzoplanetų paieškoms. Šie stebėjimai aiškiai parodo, kad kai kurie žvaigždžių objektai gali generuoti tiksliai tuos pačius fotometrinius signalus (ryškumo pokyčius), kaip ir tranzitu per Jupiterį panašios planetos [6]. Be to, šis tyrimas parodė, kad tokios žvaigždės nėra retos.
Žvaigždės, tokios kaip OGLE-TR-122b, yra maskuotojos tarp milžiniškų egzoplanetų, todėl, norint atskirti jas nuo savo planetos pusbrolių, reikia ypatingo atsargumo. Atskleisti tokias mažas žvaigždes galima tik atlikus paskesnius didelės skiriamosios gebos spektrinius matavimus, naudojant didžiausius teleskopus. Labai didelis teleskopas laukia dar daugiau!
Daugiau informacijos
Šiame pranešime spaudai pateikta informacija remiasi moksliniu straipsniu, kuris netrukus pasirodys kaip laiškas redaktoriui pirmaujančiame mokslinių tyrimų žurnale „Astronomy & Astrophysics“ (F. Planetos dydžio tranzito žvaigždė aplink OGLE-TR-122), F. Pontas ir kt.). Straipsnį galima rasti PDF formatu „A&A“ tinklalapyje.
Pastabos
[1]: Rudosios nykštukės arba „žlugusios žvaigždės“ yra objektai, kurie yra iki 75 kartų masyvesni už Jupiterį. Jie yra per maži, kad jo viduje galėtų užsidegti pagrindiniai branduolių sintezės procesai.
[2]: Jupiterio dydžio planetos spindulys yra maždaug 10 kartų mažesnis nei saulės tipo žvaigždės, ty ji apima maždaug 1/100 tos žvaigždės paviršiaus ir todėl blokuoja apie 1% žvaigždės šviesos tranzito metu.
[3]: Komandą sudaro frontas Pontas, Michelio meras, Didier Queloz ir Šv. Uhane iš Ženevos observatorijos Šveicarijoje, Claudio Melo iš ESO-Čilės, Francois Bouchy observatorijos Astronomique Marselio Provanso observatorijoje Prancūzijoje. ir Nuno Santos iš Lisabonos astronominės observatorijos, Portugalija.
[4]: Tai reiškia, kad reikia išmatuoti 180 km / h greitį. Palyginimui, Jupiterio sukeltas Saulės judėjimas yra apie 13 m / s arba 47 km / h. Šis judesys yra proporcingas planetos masei ir atvirkščiai proporcingas jos atstumo nuo žvaigždės kvadratinei šakniai.
[5]: Normaliai žvaigždei, tokiai kaip Saulė, kurios materija elgiasi kaip puikios dujos, žvaigždės dydis yra proporcingas masei. Tačiau mažos masės žvaigždėms kvantiniai efektai tampa svarbūs, o žvaigždžių materija „išsigimsta“, atsispausdama daug geriau nei tobula dujos. Objektams, kurių masė mažesnė nei 75 kartus didesnė už Jupiterio masę, t. Y. Rudiesiems nykštukams, medžiaga yra visiškai išsigimusi ir jų dydis nepriklauso nuo masės.
[6]: Atminkite, kad tolimas tranzitinis objektas - žvaigždė ar planeta - visada sukels ryškumą „panirdamas“, kad ir koks ryškus jis pats būtų. Prieš ir po tranzito užfiksuotas ryškumas yra lygus centrinės žvaigždės ir orbitoje esančio objekto ryškumo sumai. Tranzito metu užfiksuotas ryškumas yra ši suma atėmus iš užtemusios centrinės žvaigždės dalies skleidžiamą šviesą.
Originalus šaltinis: ESO žinių laida
