Кредитна слика: ЕСО
Користећи ЕСО-ов веома велики телескоп на Паналу и скуп телескопа са земаљских и свемирских студија у четворогодишњој студији, међународни тим астронома први је пут измерио масу ултра-цоол звезде и њеног браон патуљка . Две звезде формирају бинарни систем и врше се у орбити око 10 година.
Тим је добио слике високе резолуције у близини инфрацрвене слике; на терену су поразили замагљујући ефекат земаљске атмосфере помоћу техника адаптивне оптике. Прецизним одређивањем орбите пројициране на небу астрономи су могли да измере укупну масу звезда. Додатни подаци и поређење са звјезданим моделима тада дају масу сваке од компоненти.
Тежа од две звезде има масу око 8,5% масе Сунца, а њен браон патуљак је још лакши, само 6% сунчеве масе. Оба објекта су релативно млада, старости око 500-1000 милиона година.
Ова запажања представљају одлучујући корак ка још увек недостајућој калибрацији звјезданих модела еволуције за звијезде врло мале масе.
Звезда телефонског броја
Иако су астрономи пронашли неколико стотина звезда врло мале масе и смеђих патуљака, основна својства ових екстремних објеката, као што су маса и температура на површини, још увек нису добро позната. Унутар космичког зоолошког врта, ове ултра-цоол звезде представљају класу „средњих“ објеката између џиновских планета - попут Јупитера - и „нормалних“ звезда, мање масивних од нашег Сунца, и да би их добро разумели, стога је од пресудног значаја за поље звездарске астрофизике. .
Проблем ових ултрахладних звезда је што супротно нормалним звездама које сагоревају водоник у свом централном језгру, не постоји јединствена веза између светлости звезде и њене масе. Заиста, светлеће и површинске температуре ултра-цоол патуљастих звезда зависе како од њихове старости, тако и од њихове масе. Старији, нешто масивнији ултра-цоол патуљак може тако имати потпуно исту температуру као млађи, мање масиван.
Стога је основни циљ модерне астрофизике да независно добије масе ултра-цоол патуљасте звезде. Ово је у принципу могуће проучавањем таквих објеката који су чланови у бинарном систему.
Управо је то међународни тим астронома сада урадио у четворогодишњој студији бинарног звјезданог система са ултра-цоол патуљастом звијездом, користећи мноштво врхунских телескопских објеката, укључујући ЕСО-ов веома велики телескоп, као и Кецк Ја и Близанци Север на Хавајима, а такође и свемирски телескоп Хуббле. Овај систем - са називом телефонског броја 2МАССВ Ј0746425 + 2000321 - налази се на удаљености од 40 светлосних година.
Астрономи су користили снимке високе углове резолуције да виде обе звезде у бинарном систему и да мере своје кретање током четворогодишњег периода. Међутим, то је лакше рећи него учинити, јер је раздвајање на небу између две звезде прилично мало: између 0,13 и 0,22 лука. То одговара величини кованице од 1 евра, која се гледа на удаљености од око 25 км.
То одвајање је толико мало да нормално није могуће разликовати две звезде због замућења ефекта атмосферске турбуленције („виђење“). Стога је неопходно користити технику адаптивне оптике. Ова дивна метода заснива се на мерењу квалитета слике у реалном времену и слањем одговарајућих корективних сигнала до 100 пута сваке секунде у мало деформабилно огледало, смештено испред детектора. Како огледало непрестано мења свој облик, узнемирујући ефекат турбуленције се неутралише. Примењена на ВЛТ-у, ова техника је резултирала сликама које су најмање десет пута оштрије од „виђења“ и које зато показују много више детаља у посматраним објектима.
На Веома великом телескопу астрономи су користили врхунски инструмент адаптивне оптике НАЦО. Каже Херв? Боуи, главни аутор рада презентујући овде описане резултате: „НАЦО нуди могућност рада у инфрацрвеном времену и стога је идеално погодан за проучавање ултра-хладних звезда које у овом опсегу таласних дужина емитују већину своје светлости. Комбинацијом високе ефикасности НАЦО-а и ВЛТ-а и одличних атмосферских услова који владају у Параналу, успели смо да постигнемо врло оштре слике овог бинарног звјезданог система, готово подједнако добро као да се телескоп налази у простору. "
Изузетно цоол и на дијети
Током њихове четворогодишње студије измерено је седам различитих релативних положаја две компоненте бинарног система, а Херв? Боуи и његови сарадници били су у могућности да прецизно утврде звјездане орбите. Откривају да се две звезде окрећу једна око друге једном у 10 година и да је њихово физичко раздвајање само 2,5 пута веће од удаљености Земље од Сунца - како астрономи кажу, 2,5 астрономске јединице. Користећи Кеплерове законе, тада је једноставно извући укупну масу система. Добијена вредност је мања од 15% масе Сунца.
Астрономи су затим користили фотометријске податке сваке звезде добијене у неколико таласних опсега, као и спектре добијене помоћу Хуббле свемирског телескопа како би детаљније проучили ова два објекта. Користећи најновије звјездане моделе групе Ецоле Нормале Суп ри риеуре де Лион, открили су да обје звијезде имају приближно исту површинску температуру, око 1500 ° Ц (1800 К). За звезду је ово заиста супер цоол - за поређење, температура Сунца на површини је више од три пута већа.
Користећи теоријске моделе, тим је такође открио да су две звезде прилично младе (у астрофизичком погледу) - њихова старост је између 500 и 1.000 милиона година. Масивнији од њих има масу између 7,5 и 9,5% масе Сунца, док његов пратилац има масу између 5 и 7% соларне масе.
Објекти тежине мање од око 7% нашег Сунца различито су називани „смеђи патуљци“, „неуспеле звезде“ или „супер планете“. Заправо, с обзиром да у својој унутрашњости немају континуирану производњу енергије топлотним нуклеарним реакцијама, многа су њихова својства сличнија онима огромних планета гаса у нашем сопственом Сунчевом систему попут Јупитера, него звездама попут Сунца.
Систем 2МАССВ Ј0746425 + 2000321 очигледно је састављен од смеђег патуљака који орбитира око нешто масивније ултра-цоол патуљасте звезде. Прави је „Росетта камен“ у новом пољу звјездане астрофизике мале масе, а даљња истраживања сигурно ће пружити корисније информације о тим објектима у прелазној зони између звијезда и планета.
Изворни извор: ЕСО Невс Релеасе
