Rudos nykštukės dvejetainės poros menininko iliustracija. Spustelėkite norėdami padidinti.
Viena sunkiausių astronomų užduočių yra išsiaiškinti, kokie masyvūs tolimi objektai. Hablo kosminis teleskopas padėjo astronomams išmatuoti dvejetainių rudųjų nykštukių porų - nepavykusių žvaigždžių - masę, kai jos skrieja aplink viena kitą. Viena nykštukė yra 55 kartus didesnė už Jupiterio masę, o kita - 35 kartus didesnė už masę. Kiekvienas jų turėtų būti 80 kartų didesnis už Jupiterio masę, kol jų nebus pakankamai, kad užsidegtų suliejimo reakcija.
Pirmą kartą astronomams pavyko pasverti dvejetainę rudųjų nykštukių porą ir tiksliai išmatuoti jų skersmenis. Tokio tipo tikslių matavimų atlikti neįmanoma, kai stebima viena ruda nykštukė.
Kadangi jų orbitos yra linkusios į žemę, nykštukai eina vienas priešais kitą ir sukuria užtemimus. Tai yra pirmasis kada nors atrastas rudasis nykštukinis užtemimo dvejetainis kompiuteris. Pora suteikia neįprastą galimybę tiksliai nustatyti nykštukų masę ir skersmenį, pateikdami esminius teorinių modelių testus.
Rudasis nykštukas yra mažai suprantama tarpinė dangaus objekto klasė, per maža vandenilio sintezės reakcijoms palaikyti, kaip ir tie, kurie maitina mūsų Saulę. Tačiau rudieji nykštukai yra dešimtys kartų masyvesni nei didžiausia Saulės sistemos planeta Jupiteris, todėl yra per dideli, kad būtų planeta.
Apie suporuotų rudųjų nykštukių atradimą ir kritinius matavimus šiandien praneša moksliniame žurnale „Nature“ astronomų komanda: Jeffas Valenti iš Kosminio teleskopo mokslo instituto (STScI), Robertas Mathieu iš Viskonsino-Madisono universiteto ir Keivanas Stassunas. iš Vanderbilto universiteto.
Vienas nykštukas yra 55 kartus didesnis už Jupiterio masę; kitas yra 35 kartus spartesnis už Jupiterį (su 10 procentų paklaida). Kad nykštukai galėtų būti žvaigždė ir deginti vandenilį branduolių sintezės būdu, nykštukai turėtų būti 80 kartų masyvesni nei Jupiteris. Palyginimui, Saulė yra 1000 kartų masyvesnė už Jupiterį.
Astronomai nustebo sužinoję, kad masyvesnė ruda nykštukė yra vėsesnė pora, priešingai nei spėjama apie to paties amžiaus rudus nykštukus. Mokslininkai teigia, kad abu nėra vienodo amžiaus ir gali būti nelaisvėje, arba teoriniai modeliai yra klaidingi.
Rudoji nykštukė pora skrieja aplink vienas kitą taip arti, kad žiūrint iš Žemės jie atrodo kaip vienas objektas. Kadangi jų hipodromo orbita yra kraštinė, abu objektai periodiškai eina vienas priešais kitą arba užtemsta. Šie užtemimai sukelia nuolatinį bendros šviesos, sklindančios iš abiejų objektų, ryškumą. Tiksliai nustatant šiuos atsitikimus, astronomai sugebėjo nustatyti dviejų objektų orbitas. Turėdami šią informaciją, astronomai naudojo Niutono judėjimo dėsnius, norėdami apskaičiuoti dviejų nykštukių masę.
Be to, astronomai apskaičiavo dviejų nykštukų dydį, išmatuodami kritimo trukmę jų šviesos kreivėje. Kadangi jie yra tokie jauni, nykštukai yra nepaprastai dideli savo masės atžvilgiu: maždaug tokio paties skersmens kaip Saulė. Nes pora yra Oriono ūke, kuris yra netoliese esantis žvaigždžių darželis, kurio žvaigždės yra mažiau nei 10 milijonų metų.
Iš nykštukų poros sklindančios šviesos analizė rodo, kad nykštukai turi rausvai rausvą vaizdą. Dabartiniai modeliai taip pat prognozuoja, kad ruduose nykštukuose turėtų būti „oras“ - debesis primenančios juostos ir dėmės, panašios į matomas Jupiteryje ir Saturne.
Matuojant šviesos spektro kitimą, gaunamą iš poros, astronomai taip pat nustatė nykštukų paviršiaus temperatūrą. Teorija prognozuoja, kad masyvesnis rudųjų nykštukių poros narys turėtų turėti aukštesnę paviršiaus temperatūrą. Bet jie nustatė priešingai. Dviejų sunkesniųjų temperatūra yra 4,310 laipsnių Farenheito (2650 laipsnių Kelvino), o mažesnių - 4562 laipsnių F (2790 laipsnių K). Tai palyginama su saulės paviršiaus temperatūra 9,980 laipsnių F (5800 laipsnių K).
„Vienas iš galimų paaiškinimų yra tas, kad abu objektai turi skirtingą kilmę ir amžių“, - sako Stassunas. Jei taip yra, tada jis palaiko vieną iš paskutinių pastangų simuliuoti žvaigždės formavimo procesą rezultatų. Šie modeliai numato, kad rudieji nykštukai yra sukurti taip arti vienas kito, kad gali sutrikdyti vienas kito formavimąsi.
Nauji stebėjimai patvirtina teorinę prognozę, kad rudosios nykštukės prasideda kaip žvaigždės dydžio objektai, tačiau senstant jos traukiasi ir vėsta ir tampa vis didesnės planetos dydžio. Iki šiol vienintelis rudasis nykštukas, kurio masė buvo tiesiogiai išmatuota, buvo daug senesnis ir silpnesnis.
Daugelis astronomų mano, kad rudosios nykštukės iš tikrųjų gali būti labiausiai paplitęs žvaigždžių formavimo proceso produktas. Taigi, informacija apie ruduosius nykštukus gali suteikti naujų vertingų įžvalgų apie dinaminius procesus, kurie sukuria žvaigždes iš sugriuvusio tarpžvaigždinių dulkių ir dujų sūkurio.
Kadangi seni rudi nykštukai yra mažesni ir blankesni nei tikrosios žvaigždės, tik pastaraisiais metais patobulinę teleskopo technologijas astronomai leido kataloguoti šimtus silpnų objektų, kurie, jų manymu, gali būti rudieji nykštukai. Tačiau norint išsirinkti rudąsias nykštukes iš kitų tipų silpnų daiktų, jiems reikia būdo, kaip įvertinti jų mases, nes masė yra žvaigždžių ir žvaigždžių tipo objektų lemtis.
Rudosios nykštukės pirmą kartą buvo pasiūlytos devintajame dešimtmetyje, tačiau tik 2000 m. Rudasis nykštukas buvo aptiktas vienareikšmiškai. Nors rudieji nykštukai buvo hipotetiniai objektai, astronomai juos atskyrė nuo planetų pagal tai, kaip jie susiformavo. Rudos nykštukės ir žvaigždės susidaro vienodai, iš griūvančio tarpžvaigždinių dulkių ir dujų debesies. Planetos yra pastatytos iš dulkių ir dujų diskų, supančių žvaigždes. Kai astronomai atrado pirmąjį kandidatą į rudąją nykštukę, jie suprato, kad nykštukus labai sunku atskirti nuo planetų, ypač kai jie turi žvaigždžių palydovus. Taigi auganti astronomų grupė teigia, kad rudosios nykštukės yra apibrėžiamos kaip 13–80 kartų masyvesnės nei Jupiteris.
Tyrėjai stebėjo dviem teleskopų rinkiniais, esančiais Čilės Anduose, maždaug 100 mylių į šiaurę nuo Santjago: Mažojo ir vidutinio apertūros tyrimų teleskopo sistema (SMARTS), kurią eksploatuoja konsorciumas, įskaitant Kosminio teleskopo mokslo institutą ir Vanderbilto universitetą, ir Tarptautinė Dvynių observatorija, kurią valdo Nacionalinis mokslo fondas.
Originalus šaltinis: „Hablo“ naujienų leidinys
