Vaizdo kreditas: ESO
Pasinaudodama ESO labai dideliu teleskopu „Paranal“ ir antžeminių bei kosminių teleskopų rinkiniu ketverius metus trukusiame tyrime, tarptautinė astronomų komanda pirmą kartą išmatavo ypač šaunios žvaigždės ir jos palydovo rudojo nykštuko masę. . Dvi žvaigždės sudaro dvejetainę sistemą ir maždaug po 10 metų skrieja viena į kitą.
Komanda gavo aukštos skiriamosios gebos infraraudonųjų spindulių vaizdus; ant žemės jie pritaikytą optikos metodą nugalėjo antžeminės atmosferos neryškumu. Tiksliai nustatydami į dangų iškylančią orbitą, astronomai sugebėjo išmatuoti bendrą žvaigždžių masę. Papildomi duomenys ir palyginimas su žvaigždžių modeliais lemia kiekvieno komponento masę.
Dviejų žvaigždžių sunkesnioji turi apie 8,5% Saulės masės, o jos rudųjų nykštukių palydovas yra dar lengvesnis, tik 6% saulės masės. Abu objektai yra palyginti jauni, jų amžius yra apie 500–1 000 milijonų metų.
Šie stebėjimai yra lemiamas žingsnis link vis dar trūkstamo žvaigždės evoliucijos modelių kalibravimo labai mažos masės žvaigždėms.
Telefono numerio žvaigždė
Nors astronomai rado kelis šimtus labai mažos masės žvaigždžių ir rudųjų nykštukių, pagrindinės šių kraštutinių objektų savybės, tokios kaip masė ir paviršiaus temperatūra, vis dar nėra gerai žinomos. Kosminiame zoologijos sode šios ypač vėsios žvaigždės atstovauja „tarpinių“ objektų klasei tarp milžiniškų planetų - tokių kaip Jupiteris - ir „normalių“ žvaigždžių, mažiau masyvių nei mūsų Saulė, todėl gerai jas suprasti yra labai svarbu žvaigždžių astrofizikos srityje. .
Šių ypač vėsių žvaigždžių problema yra ta, kad, priešingai nei normalios žvaigždės, deginančios vandenilį savo centrinėje šerdyje, nėra jokio unikalaus ryšio tarp žvaigždės ryškumo ir jos masės. Iš tiesų, labai vėsių nykštukinių žvaigždžių blizgesys ir paviršiaus temperatūra priklauso ir nuo jų amžiaus, ir nuo masės. Taigi senesnis, šiek tiek masyvesnis, ypač kietas nykštukas gali turėti tokią pačią temperatūrą kaip jaunesnis, mažiau masyvus.
Todėl pagrindinis šiuolaikinės astrofizikos tikslas yra nepriklausomai išgauti ypač vėsios nykštukinės žvaigždės mases. Iš esmės tai įmanoma tiriant objektus, kurie yra dvejetainės sistemos nariai.
Būtent tai dabar padarė tarptautinė astronomų komanda ketverius metus trukusiame dvejetainės žvaigždžių sistemos su ypač šaunia nykštukine žvaigžde tyrime, naudodama daugybę geriausių teleskopinių įrenginių, įskaitant ESO labai didelį teleskopą, taip pat Kecką. Aš ir Dvyniai šiaurėje Havajuose, taip pat Hablo kosminis teleskopas. Ši sistema, kurios telefono numeris yra 2MASSW J0746425 + 2000321, yra 40 šviesmečių atstumu.
Astronomai naudojo didelės kampo raiškos vaizdus, norėdami pamatyti abi žvaigždes dvejetainėje sistemoje ir išmatuoti jų judėjimą per ketverius metus. Tačiau tai lengviau pasakyti, nei padaryti, nes danguje tarp dviejų žvaigždžių yra gana mažas atstumas: nuo 0,13 iki 0,22 arklio. Tai atitinka 1 euro monetos dydį, matomą maždaug 25 km atstumu.
Šis atskyrimas yra toks mažas, kad paprastai neįmanoma atskirti dviejų žvaigždžių dėl susilpnėjusio atmosferos turbulencijos („matymo“). Todėl būtina naudoti adaptyviosios optikos techniką. Šis puikus metodas pagrįstas vaizdo kokybės matavimu realiuoju laiku ir atitinkamų korekcinių signalų siuntimu iki 100 kartų per sekundę į mažą deformuojamą veidrodį, esantį priešais detektorių. Kadangi veidrodis nuolat keičia savo formą, trikdantis turbulencijos poveikis yra neutralizuotas. Taikant VLT, ši technika davė vaizdus, kurie yra bent dešimt kartų ryškesni už „matymą“, todėl parodo daug daugiau detalių stebimuose objektuose.
Labai dideliu teleskopu astronomai naudojo moderniausią adaptyviosios optikos NACO instrumentą. Sako Hervas? Bouy, pagrindinis darbo, kuriame pateikiami čia aprašyti rezultatai, autorius: „NACO suteikia galimybę dirbti infraraudonųjų spindulių ryšiu, todėl yra idealiai tinkamas tyrinėti ypač vėsioms žvaigždėms, kurios spinduliuoja didžiąją dalį savo šviesos šiame bangos ilgio diapazone. Derindami aukštą NACO ir VLT efektyvumą bei puikias atmosferos sąlygas, vyraujančias „Paranal“, mes sugebėjome pasiekti labai ryškius šios dvejetainės žvaigždžių sistemos vaizdus, beveik tokius pat gerus, tarsi teleskopas būtų erdvėje. “
Itin kietas ir laikomasi dietos
Jų ketverių metų trukmės tyrimo metu buvo išmatuotos septynios skirtingos dvejetainės sistemos komponentų santykinės padėtys ir Herv? Bouy ir jo bendradarbiai sugebėjo tiksliai nustatyti žvaigždžių orbitas. Jie nustato, kad dvi žvaigždės sukasi aplink viena kitą kartą per 10 metų ir kad jų fizinis atsiskyrimas yra tik 2,5 karto didesnis nei Žemės atstumas nuo Saulės - kaip sako astronomai, 2,5 Astronominiai vienetai. Remiantis Keplerio įstatymais, nesunku apskaičiuoti bendrą sistemos masę. Gauta vertė yra mažesnė kaip 15% Saulės masės.
Tuomet astronomai panaudojo kiekvienos žvaigždės, gautos keliose bangų juostose, fotometrinius duomenis, taip pat spektrus, gautus naudojant Hablo kosminį teleskopą, kad ištirtų du objektus. Naudodamiesi naujausiais „Ecole Normale Supurereure de Lyon“ grupės žvaigždžių modeliais, jie nustatė, kad abiejų žvaigždžių paviršiaus temperatūra yra maždaug vienoda - apie 1500 ºC (1800 K). Žvaigždei tai iš tikrųjų yra labai vėsu - palyginus, saulės paviršiaus temperatūra yra daugiau nei tris kartus aukštesnė.
Taikydama teorinius modelius, komanda taip pat nustatė, kad dvi žvaigždės yra gana jaunos (astrofizikos požiūriu) - jų amžius yra tik nuo 500 iki 1 000 milijonų metų. Masyvesnioji iš šių dviejų medžiagų masė yra nuo 7,5 iki 9,5% Saulės masės, o jos palydovo - nuo 5 iki 7% Saulės masės.
Objektai, sveriantys mažiau nei apie 7% mūsų saulės, buvo įvairiai vadinami „rudosiomis nykštukėmis“, „žlugusiomis žvaigždėmis“ arba „super planetomis“. Iš tikrųjų, kadangi jų vidinėje aplinkoje nėra nuolatinio energijos generavimo vykdant šilumines branduolines reakcijas, daugelis jų savybių yra panašesnės į milžiniškas dujų planetas mūsų pačių saulės sistemoje, tokiose kaip Jupiteris, nei į tokias žvaigždes kaip Saulė.
Taigi sistema 2MASSW J0746425 + 2000321, matyt, yra sudaryta iš rudojo nykštuko, skriejančio šiek tiek masyvesnės ypač vėsios nykštukinės žvaigždės. Tai yra tikras „Rosetta akmuo“ naujoje mažos masės žvaigždžių astrofizikos srityje, o tolesni tyrimai tikrai suteiks daugiau vertingos informacijos apie šiuos objektus pereinamojoje zonoje tarp žvaigždžių ir planetų.
Originalus šaltinis: ESO žinių laida
