Кредит зображення: Близнюки
Завдяки адаптивній системі оптики обсерваторії Близнюки астрономи змогли помітити коричневого карлика, який обертався навколо зірки лише в три рази більше відстані Землі до Сонця. Ця нещодавно відкрита пара, LHS 2397a, розташована лише за 46 світлових років від Землі і є найближчим відокремленням бінарної зірки, коли-небудь відкритою. Телескоп "Близнюки" на Гаваях настільки потужний, оскільки використовує гнучкому дзеркало, яке протидіє розмиття, спричиненому атмосферою Землі.
Астрономи, що використовують технологію адаптивної оптики на Північному телескопі Близнюків, спостерігали коричневого карлика, який обертався навколо зірки низької маси на відстані, порівнянній лише втричі більше відстані між Землею та Сонцем. Це найближча відстань поділу, коли-небудь знайдена для цього типу двійкової системи з використанням прямого зображення.
Рекордна знахідка - це лише одна з десятків легких двійкових систем, що спостерігаються в дослідженні. Разом вони надають новий погляд на формування зоряних систем та те, як можуть утворюватися менші тіла у Всесвіті (включаючи великі планети).
"Використовуючи передові можливості зображень Близнюків, нам вдалося чітко вирішити цю бінарну пару, де відстань між коричневим карликом та його материнською зіркою становить приблизно приблизно вдвічі більше відстані Марса від Сонця", - сказала випускниця студентської групи Мелані Фрід в університеті Арізони в Тусоні. Очікувана маса в 38-70 разів більша від маси Юпітера, нещодавно ідентифікований коричневий гном розташований лише втричі більше відстані Сонця-Земля (або 3,0 астрономічних одиниць) від своєї материнської зірки. Зірка, відома як LHS 2397a, знаходиться всього за 46 світлових років від Землі. Рух цього об’єкта в небі вказує на те, що це стара, дуже масова зірка.
Попередній запис зображень про найближчу відстань між коричневим карликом та його батьком (набагато яскравішою, сонцеподібною зіркою) був майже в п’ять разів більшим за 14 АС. Одна астрономічна одиниця (АС) дорівнює середній відстані між Землею та Сонцем або приблизно 150 мільйонів кілометрів (93 мільйони миль).
Коричневі карлики часто зображуються як "невдалі зірки" більше, ніж планети-гіганти, такі як Юпітер, але їх окрема маса становить менше 8% маси Сонця (75 мас Юпітера), тому вони не є достатньо масивними, щоб світити, як зірка. Коричневі карлики найкраще бачити в інфрачервоному просторі, оскільки поверхневе тепло виділяється в міру повільного скорочення. Виявлення супутників бурого карлика в межах 3 АС іншої зірки є важливим кроком до зображення масивних планет навколо інших зірок.
Ця команда університету Арізони на чолі з доктором Лаїрдом Близьким використовувала Північний телескоп Близнюків для виявлення одинадцяти інших супутників низької маси, припускаючи, що ці бінарні пари з низькою масою можуть бути досить поширеними. Відкриття такої кількості пар низької маси стало несподіванкою, враховуючи аргумент, що більшість зірок дуже малої маси та коричневі карлики вважалися соло-об’єктами, котрі блукають, хоча простір поодинці після того, як вони були викинуті зі своїх зоряних розплідників під час процесу формування зірки.
"Ми завершили перше опитування зірок на основі оптичної оптики, що становить приблизно 1/10 маси Сонця, і ми виявили, що природа не дискримінує зірок з низькою масою, коли йдеться про створення тісних двійкових пар", - сказав Близький, помічник професор астрономії в університеті Арізони. Доктор Кліст є головним автором доповіді, представленої сьогодні на симпозіумі Міжнародного астрономічного союзу "Браун Гномів" в Коні, Гаваї, і він є головним дослідником обстеження мало зірок.
Команда розглядала 64 зірок низької маси (спочатку їх ідентифікував Джон Гізіс з Університету Делавер), які виявились соло-зірками на зображеннях нижчої роздільної здатності з інфрачервоного обстеження 2MASS по всьому небу. Як тільки команда використовувала адаптивну оптику на Близнюках, щоб зробити зображення, які були в десять разів чіткішими, було виявлено, що дванадцять із цих зірок мають близьких компаньйонів. Дивно, але команда "Блізка" виявила, що відстань між зірками низької маси та їх супутниками значно менше, ніж очікувалося.
"Ми знаходимо компаньйонів зірок з низькою масою, як правило, лише 4 АС від їх первинних зірок. Це дивно близько один до одного", - сказав член команди Нік Зіглер, аспірант університету Арізони. "Більш масивні бінарні файли мають типовий відрив ближче до 30 АС, а багато бінарних файлів значно ширші за цей". Нові спостереження Близнюків, говорить Близький, "чітко означають, що зірки низької маси не мають супутників, далеких від їх праймеріз". Подібні результати раніше виявила команда під керівництвом доктора Едуардо Л. Мартіна з Інституту астрономії Гавайського університету при обстеженні 34 зірок дуже малої маси та бурих карликів у скупченні Плеяд, проведеному за допомогою космічного телескопа Хаббла. Ці два опитування разом наочно демонструють, що буває буває інтригуюча недостатність бурих карликів на відстані більше 20 АС від зірок дуже малої маси та інших бурих карликів.
Команда проектує, що кожна з п’яти зірок з низькою масою має супутника з поділом у діапазоні (3-200 АС). В межах даного діапазону поділу астрономи спостерігали подібну частоту більш масивних зоряних супутників навколо більших сонцеподібних зірок.
В цілому ці нові результати говорять про те, що (всупереч теорії) бінарні файли з низькою масою можуть утворюватися в процесі, подібному до більш масових бінарних файлів. Дійсно, ця знахідка додає зростаючих доказів інших груп про те, що відсоток бінарних систем схожий для тіл, що охоплюють діапазон від однієї сонячної маси до всього 0,05 маси сонячної маси (або в 52 рази більше маси Юпітера). Наприклад, група під керівництвом Ніла Ріда з Наукового інституту космічного телескопа та Університету Пенсільванії дійшла аналогічного висновку з меншим зразком з 20 навіть зірок нижчої маси та бурих карликів, що спостерігаються за космічним телескопом Хаббл.
Те, що у зірок низької маси є будь-які супутники коричневого карлика з низькою масою всередині 5 АС, також дивує, оскільки навпаки, подібні до Сонця, навпаки. За даними досліджень радіальної швидкості дуже мало зірок, схожих на Сонце, мають коричневих карликових супутників всередині цієї відстані. "Цей брак супутників коричневого карлика в межах 5 АС зірок, схожих на Сонце, називали" пустелею бурого карлика ", - зазначив Близький. "Однак, ми бачимо, що навколо зірок низької маси, мабуть, немає пустих коричневих карликів".
Ці результати створюють важливі обмеження для теоретиків, які працюють, щоб зрозуміти, як маса зірки впливає на масу та відстань поділу супутників, які формуються з нею. "Будь-яка точна модель формування зірок і планет повинна відтворювати ці спостереження", - сказав Близький.
Ці спостереження були можливі лише завдяки поєднанню унікально чутливої системи зйомки оптики Hokupa Університету Гаваїв та технічних характеристик телескопів Gemini. Чутливість системи Hokupa обумовлена концепцією зондування кривої хвилі, розробленою доктором Франсуа Роддьє. Адаптивна оптика - це все більш важлива технологія, яка усуває більшу частину «розмиття», викликаного турбулентністю в атмосфері Землі (тобто мерехтінням зірок). Це робиться шляхом швидкого налаштування форми спеціального, меншого гнучкого дзеркала, що відповідає місцевій турбулентності, на основі зворотного зв’язку в режимі реального часу до системи підтримки дзеркала зі спостережень зірки низької маси. Гокупа може рахувати окремі фотони (частинки світла) і тому може точно заточувати навіть дуже слабкі (тобто, малові) зірки.
Близько інфрачервоні знімки адаптивної оптики, зроблені 8-метровим телескопом «Близнюки» в цьому описі, були вдвічі більш різкими, ніж ті, які можна зробити на однакових довжинах хвиль за допомогою орбітального космічного телескопа Хаббла на 2,4 метра. Це єдине наземне опитування подібного роду, що вимагало п’яти ночей протягом одного року за допомогою системи Гокупи на півночі Близнюків.
Важливо зауважити, що відстані, які тут використовуються, такі самі, як виміряні на небі. Справжні орбітальні розділення можуть бути трохи більшими, коли буде відома повна орбіта цих бінарних файлів у майбутньому.
Серед інших наукових колективів - Джеймс Ліберт (Обсерваторія Стюарда, Університет Арізони), Вольфганг Бранднер (Європейська південна обсерваторія, Гарчінг, Німеччина) та Едуардо Мартін та Ден Поттер (Інститут астрономії, Гавайський університет).
Подані тут спостереження є частиною поточного опитування. Початкові результати перших 20 зірок низької маси нашого опитування були опубліковані у випуску журналу «Астрофізичний журнал» Letters vol. 567, стор. L53-L57 за березень 2002 року.
Зображення та ілюстрації, пов’язані з цим випуском новин, доступні в Інтернеті за адресою: http://www.gemini.edu/media/images_2002-7.html.
З Laird Close можна зв’язатися за номером 520 / 626-5992, [захищено електронною поштою] після повернення до офісу 28 травня.
Це опитування було частково підтримане Управлінням наукових досліджень Повітряних сил США та Обсерваторією Стюарда університету Арізони. Hokupa'a підтримується Університетом Гавайських груп адаптивної оптики та Національним науковим фондом.
Обсерваторія Близнюків - це міжнародна співпраця, яка побудувала два однакових 8-метрових телескопа. Телескопи розташовані в Мауна-Кеа, Гаваї (Північні Близнюки) та Серро Пач? В центральній частині Чилі (Південь Близнюків), а отже, забезпечують повне охоплення обох півкуль неба. В обох телескопах є нові технології, які дозволяють великим, відносно тонким дзеркалам під активним керуванням збирати та фокусувати як космічне, так і інфрачервоне випромінювання.
Обсерваторія Близнюків надає астрономічним громадам у кожній країні-партнеру найсучасніші астрономічні засоби, які виділяють час спостереження пропорційно внеску кожної країни. Окрім фінансової підтримки, кожна країна також вносить значні науково-технічні ресурси. До національних науково-дослідних агентств, які формують партнерство Близнюки, належать: Національний науковий фонд США (NSF), Рада з досліджень фізики частинок і астрономії Великобританії (PPARC), Канадська національна рада з досліджень (NRC), Чилійський комісі? N Nacional de Investigaci? n Cientifica y Tecnol? gica (CONICYT), Австралійська наукова рада (ARC), аргентинський Consejo Nacional de Investigaciones Cient? ficas y T? cnicas (CONICET) та бразильський Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient? fico e Tecnol? gico (CNPq ). Обсерваторією керує Асоціація університетів для досліджень в галузі астрономії, Inc. (AURA) за угодою про співпрацю з NSF. NSF також виконує функції виконавчої агенції міжнародного партнерства.
Для отримання додаткової інформації дивіться веб-сайт Близнюків за адресою: http://www.us-gemini.noao.edu/media/.
Оригінальне джерело: Новини Gemini News
