Кредитний імідж: ESO
Команда європейських астрономів розташувала найближчу зірку коричневого карлика, яку коли-небудь відкрили. Епсілон Інді В в 45 разів перевищує масу Юпітера і потрібно 400 років, щоб орбіти головної зірки.
Команда європейських астрономів [2] виявила об'єкт "Бурий карлик" ("зірвана" зірка) за 12 світлових років від Сонця. Це найближчий досі відомий.
Зараз позначений Епсілон Інді Б, він є супутником відомої яскравої зірки на південному небі, Епсілон Інді (тепер "Епсілон Інді А"), раніше вважався єдиним. Двійкова система - одна з двадцяти найближчих до Сонця зоряних систем.
Коричневий карлик був виявлений завдяки порівняно швидкому руху по небу, яким він ділиться зі своїм яскравішим супутником: пара рухається повним місячним діаметром менше ніж за 400 років. Її вперше було ідентифіковано за допомогою оцифрованих архівних фотографічних табличок із SuperCOSMOS Sky Surveys (SSS) та підтверджено за допомогою даних з обстеження за двома мікронами All Sky (2MASS). Подальші спостереження за чутливим до інфрачервоного випромінювання інструментом SOFI на телескопі ESO 3,5 м з новою технологією (NTT) в обсерваторії Ла Сілла підтвердили його природу і дозволили виміряти його фізичні властивості.
Епсилон Інді має масу всього в 45 разів більше, ніж Юпітер, найбільшу планету Сонячної системи, і температуру поверхні всього 1000 ° С. Він належить до так званої категорії "T-карликів" об'єктів, які перетинають область між зірками та планетами-гігантами.
Epsilon Indi B - найближчий і найяскравіший з відомих гномів T. Подальші дослідження нового об’єкта обіцяють надати астрономам важливі нові підказки щодо утворення та еволюції цих екзотичних небесних тіл, водночас даючи цікаві уявлення про прикордонну зону між планетами та зірками.
Крихітні рухомі голки в гігантських стогах сіна
Уявіть, що ви професійний орнітолог, нещодавно повернувшись додому з експедиції в джунглі Південної Америки, де ви провели довгі тижні, використовуючи свої потужні телеоб’єктиви, шукаючи рідкісних видів птахів. Розслабляючись, ви робите кілька ширококутних знімків квітучих квітів у задньому саду, не відволікаючись від звичайної чорної птахи, що пролітає через ваше видошукач. Лише пізніше, уважно порівнюючи ці знімки, ви помічаєте щось крихітне і незвично забарвлене, що блимає за чорною пташкою: ви виявили екзотичну, рідкісну птаху саме там, вдома.
Таким же чином команда астрономів [2] щойно знайшла одного з найближчих сусідів із Сонцем, екзотичну «невдалу зірку», відому як «коричневий карлик», що швидко рухається небом у південному сузір’ї Інда ( Індійська). Цікаво, що в той час, коли телескопи зростають і оснащуються все більш досконалими електронними детекторами, ще багато чого можна дізнатися, поєднуючи старі фотопластинки з цією сучасною технологією.
Фотографічні таблички, зняті широкопольними телескопами ("Шмідт") за останні десятиліття, отримали нову оренду життя через оцифрування за допомогою автоматизованих вимірювальних машин, що дозволяє комп'ютерам ефективно перебирати через величезні та безцінні архіви даних, яких поки що ще немає повністю експлуатується [3]. Для Південного неба Інститут астрономії в Единбурзі (Шотландія, Великобританія) нещодавно опублікував сканування, зроблені машиною SuperCOSMOS з плит, що охоплюють кілька десятиліть у трьох оптичних діапазонах. Ці дані ідеально підходять для пошуку об’єктів з великими правильними рухами та екстремальними кольорами, наприклад, коричневих карликів у Сонячній околиці.
Все рухається - питання перспективи
В астрономії "правильний рух" зірки означає її очевидний рух по небесній сфері; вона зазвичай виражається в арсекундах на рік [4]. Відповідна реальна швидкість зірки (у кілометрах на секунду) може бути оцінена лише за відомою відстані.
Зірка з великим правильним рухом може вказувати на дійсно велику швидкість або просто на те, що зірка знаходиться поруч з нами. За аналогією, літак відразу після зльоту має набагато меншу справжню швидкість, ніж коли він курсує на великій висоті, але для спостерігача, який спостерігає біля аеропорту, літак, що відправляється, здається, рухається набагато швидше по небу.
Проксіма Кентаврі, наш найближчий зоряний сусід, знаходиться всього в 4,2 світлових років (пор. ESO PR 22/02) і має правильний рух 3,8 дуги на рік (що відповідає 23 км / сек відносно Сонця в напрямку, перпендикулярному до прямолінійного огляду). Найвідоміша зірка правильного руху - це Зірка Барнард на відстані 6 світлових років і рухається 10 дуг / рік (87 км / сек відносно Сонця). Усі відомі зірки протягом 30 світлових років є об'єктами високого руху та рухаються щонайменше 0,2 арксек. / Рік.
Тралінг для швидко рухаються предметів
Деякий час астрономи з Астрофізичного інституту в Потсдамі здійснювали систематизований комп’ютеризований пошук об'єктів високого правильного руху, які з’являються на червоних фотографічних плитах, але не на еквівалентних синіх табличках. Їх мета - виявити досі невідомі прохолодні об’єкти в Сонячному районі.
Раніше вони знайшли кілька нових предметів протягом 30 світлових років таким чином, але нічого такого червоного або віддаленого не так швидко, як той, який вони зараз заграли в сузір'ї Інду на південному небі. Цей об'єкт був помічений лише на самих довгих хвилях у базі даних SurCOSMOS Sky Survey. Він рухався так швидко, що на плитах, знятих на відстані лише двох років у 1990-х, він перемістився майже на 10 арсекунд на небі, даючи належний рух у 4,7 дуги на рік. Він також був дуже слабким на оптичній довжині хвилі, причину, чому його раніше не помічали. Однак, коли це підтверджено в даних цифрового огляду за двома мікронами All Sky (2MASS), в інфрачервоному просторі було помічено набагато яскравіше, з типовим кольоровим підписом прохолодного коричневого карлика.
У цей момент об'єкт вважався ізольованим мандрівником. Однак пошук доступних онлайн-каталогів швидко виявив, що всього за 7 арктиметрів далеко була відома зірка, Епсілон Інді. Вони поділяють однаковий дуже великий правильний рух, і, таким чином, було відразу зрозуміло, що вони повинні бути пов'язані між собою, утворюючи широку двійкову систему, розділену більш ніж на 1500 разів більше відстані між Сонцем і Землею.
Епсілон Інді - одна з 20 найближчих до Сонця зірок лише за 11,8 світлових років [5]. Це карликова зірка (спектрального типу К5) і з поверхневою температурою близько 4000 ° С, дещо прохолодніша за Сонце. Як такий, він часто фігурує в науковій фантастиці як дім житлової планетарної системи [6]. Це все твердо залишається у царині міркувань, але, тим не менш, тепер ми знаємо, що це, безумовно, дуже цікавий супутник.
Це чудове відкриття: Epsilon Indi B - найближче до Сонця джерело подібне до Сонця, знайдене за 15 років, найвище власне джерело руху, знайдене за 70 років, і з загальною світністю всього 0,002%, ніж у Сонця, одного з сутнісно слабкі джерела, коли-небудь бачені за межами Сонячної системи!
Після Проксима та Альфа Центавра система Епсілон Інді - це також лише друга відома широка двійкова система протягом 15 світлових років. Однак, на відміну від Проксима Кентавра, Епсілон Інді Б - не звичайна зірка.
Коричневі карлики: охолодження, охолодження, охолодження…
За кілька днів після їх виявлення в базі даних астрономам вдалося забезпечити інфрачервоний спектр Epsilon Indi B за допомогою інструменту SOFI на телескопі ESO 3,5-метрової нової технології (NTT) в обсерваторії Ла-Сілла (Чилі). Спектр показав широкі характеристики поглинання завдяки метану та водяній парі у верхній атмосфері, що вказує на температуру «лише» 1000 ° C. Звичайні зірки ніколи не такі круті - Епсілон Інді Б був підтверджений як коричневий карлик.
Вважається, що бурі карлики утворюються приблизно так само, як зірки, гравітаційним колапсом скупчень холодного газу та пилу в щільних молекулярних хмарах. Однак з не зовсім зрозумілих причин деякі згустки закінчуються масою менше, ніж приблизно 7,5% від нашого Сонця, або в 75 разів перевищує масу планети Юпітер. Під цією межею недостатньо тиску в ядрі, щоб ініціювати ядерний синтез водню, тривалий і стабільний джерело живлення для звичайних зірок, як Сонце. За винятком короткої ранньої фази, де дейтерій згоряє, ці об'єкти з низькою масою просто продовжують охолоджуватися і повільно згасають, вивільняючи тепло, що залишилося від народження.
Теоретичні дискусії щодо таких об'єктів почалися близько 40 років тому. Їх спочатку називали «чорними карликами», а згодом «коричневими карликами», на знак передбачуваних дуже прохолодних температур. Однак, за їх прогнозами, вони були дуже слабкими і дуже червоними, і лише в 1995 році такі об'єкти почали виявляти.
Перших розглядали як слабких супутників сусідніх зірок, а потім пізніше їх знайшли вільно пливуть у Сонячному районі. Більшість бурих карликів належать до недавно класифікованих спектральних типів L і T, нижче давно відомих крутих карликів типу М. Вони дуже червоні для людських очей, але гноми L і T ще крутіші, настільки, що вони майже непомітні на оптичних довжинах хвиль, при цьому більшість їх випромінювання виходить в інфрачервоному просторі. [7].
Наскільки масивний Epsilon Indi B?
Вік більшості бурих карликів, виявлених на сьогоднішній день, невідомий, і тому важко оцінити їх масу. Однак можна припустити, що вік Epsilon Indi B такий же, як і у Epsilon Indi A, вік якого оцінюється в 1,3 мільярда років, виходячи з його швидкості обертання. Поєднуючи цю інформацію з вимірюваною температурою, яскравістю та відстані, можна визначити масу Epsilon Indi B, використовуючи теоретичні моделі коричневих карликів.
Два незалежні набори моделей дають однаковий результат: Epsilon Indi B повинна мати масу десь 4-6% від маси Сонця або 40-60 мас Юпітера. Найбільш ймовірне значення становить близько 45 мас Юпітера, тобто значно нижче межі синтезу водню, і остаточно підтверджує це нове відкриття як добросовісного бурого карлика.
Важливість Epsilon Indi B
PR Photo 03c / 03 показує поточний перепис зірок у сонячному сусідстві. Усі ці зірки були відомі вже багато років, включаючи GJ1061, який, проте, лише встановив відстань у 1997 році. Однак відкриття Epsilon Indi B, однак, є крайнім випадком, ніколи не каталогізованим, і першим коричневим карликом можна знайти в межах горизонту 12,5 світлового року.
Якщо поточні прогнози правильні, коричневих карликів має бути вдвічі більше, ніж зірок основних послідовностей. Отже, Epsilon Indi B може бути першим із, можливо, 100 коричневих карликів на цій відстані, які ще чекають, коли їх виявлять!
Epsilon Indi B є важливим уловом, що виходить далеко за рамки каталогізації сонячного сусідства. Як найближчий і найяскравіший відомий коричневий карлик і з дуже точно виміряною відстані, він може бути підданий широкому спектру детальних спостережних досліджень. Таким чином, він може слугувати шаблоном для більш віддалених членів свого класу.
За допомогою Epsilon Indi B астрономам тепер слід мати змогу побачити далі таємниці навколо утворення та еволюції екзотичних об'єктів, відомих як бурі карлики, на півдорозі між зірками та планетами-гігантами, фізику їх внутрішніх ядер та погоду і хімія їх атмосфери.
Історична записка - південне сузір’я Інда
Сузір'я Інда лежить глибоко на південному небі, розташоване між трьома птахами, Грусом (Журавом), Туканом (Тукан) і Паво (Павич), пор. PR Photo 03d / 03.
Це сузір'я, вперше каталогізоване в 1595-1597 роках голландськими мореплавцями Пітером Дірксзуном Кейзером і Фредеріком де Хаутманом, було додане на південне небо Йоганом Байєром у його книзі «Уранометрія» (1603 р.), Щоб вшанувати корінних американців, з якими зіткнулися європейські дослідники подорожі.
Зокрема, було висловлено припущення, що саме місцеві народи Тірра-дель-Фуего та Патагонії представлені в Інді, трохи більше двох тисяч кілометрів на південь від Ла-Сілла, де перші 400 років пізніше були зроблені перші спектроскопічні спостереження Епсілона Інді Б. .
У поданому тут малюнку Боде, показаному тут, Епсілон Інді, п'ята найяскравіша зірка Інду, пов'язана з однією зі стріл в руці індіанця.
Оригінальне джерело: Новини ESO
