Kreditna slika: ESO
Tim europskih astronoma locirao je najbližu smeđu patuljastu zvijezdu ikad otkrivenu. Epsilon Indi B 45 puta je veći od Jupitera i potrebno mu je 400 godina da kruži oko glavne zvijezde.
Tim europskih astronoma [2] otkrio je objekt smeđeg patuljaka ('neuspjelu' zvijezdu) na manje od 12 svjetlosnih godina od Sunca. To je najbliže još poznato.
Sada imenovan Epsilon Indi B, pratilac je poznate svijetle zvijezde na južnom nebu, Epsilona Indi (danas "Epsilon Indi A"), koja se ranije smatrala singlom. Binarni sustav jedan je od dvadeset najbližih zvjezdanih sustava Suncu.
Smeđi patuljak otkriven je iz relativno brzog kretanja neba koje dijeli sa svojim svjetlijim pratiteljem: par pomiče puni lunarni promjer za manje od 400 godina. Prvo je identificirano pomoću digitaliziranih arhivskih fotografskih ploča iz SuperCOSMOS Sky Surveys (SSS) i potvrđeno pomoću podataka iz Two Micron All Sky Survey (2MASS). Slijedite promatranja s SOFI instrumentom osjetljivim na infracrvenu energiju na ESO 3,5 m novom tehnološkom teleskopu (NTT) u opservatoriju La Silla potvrdili su njegovu prirodu i omogućili mjerenja njegovih fizičkih svojstava.
Epsilon Indi B ima samo 45 puta veću masu od Jupitera, najvećeg planeta Sunčevog sustava i površinske temperature od samo 1000 ° C. Spada u takozvanu kategoriju „T patuljaka“ koji prolaze domenom između zvijezda i divovskih planeta.
Epsilon Indi B najbliži je i najsvjetliji T patuljak. Buduće studije novog objekta obećavaju astronomima pružiti važne nove tragove o formiranju i razvoju tih egzotičnih nebeskih tijela, istovremeno pružajući zanimljiv uvid u graničnu zonu između planeta i zvijezda.
Sitne pokretne igle u džinovskim sijenima
Zamislite da ste profesionalni ornitolog, nedavno se vratio kući iz ekspedicije u džungle Južne Amerike, gdje ste proveli duge sedmice koristeći visoke fotoaparate u potrazi za rijetkim vrstama ptica. Opuštajući se, snimite nekoliko širokokutnih snimaka cvjetajućih cvjetova u stražnjem vrtu, bez ometanja od obične crne ptice koja leti preko vašeg tražila. Tek kasnije, pažljivo uspoređujući te snimke, primijetite nešto sitno i neobično obojeno, lepršavo blizu morske ptice: otkrili ste egzotičnu, rijetku pticu, baš tamo kod kuće.
Na potpuno isti način, tim astronoma [2] upravo je pronašao jednog od najbližih Sunca, egzotičnu 'neuspjelu zvijezdu' poznatu kao 'smeđi patuljak', koja se brzo kreće nebom u južnom zviježđu Indu ( Indijanski). Zanimljivo je da se u vremenu kada teleskopi postaju sve veći i opremljeni su sve sofisticiranijim elektroničkim detektorima, mnogo se toga može naučiti kombiniranjem starih fotografskih ploča s ovom modernom tehnologijom.
Fotografske ploče snimljene širokopoljnim (“Schmidt”) teleskopom tijekom posljednjih desetljeća dobili su novi zakup života kroz digitalizaciju automatiziranih mjernih strojeva, omogućujući računalima da učinkovito vuku kroz ogromne i neprocjenjive arhive podataka koje još uvijek nisu u potpunosti iskorišteno [3]. Za Južno nebo, Institut za astronomiju u Edinburghu (Scotland, Velika Britanija) nedavno je objavio skeniranje napravljeno od strane SuperCOSMOS mašine ploča koje se protežu nekoliko desetljeća u tri optička prolaza. Ovi su podaci savršeno prikladni za traženje objekata s velikim pravilnim pokretima i ekstremnim bojama, poput smeđih patuljaka u blizini Sunca.
Sve se kreće - pitanje perspektive
U astronomiji, "pravilno kretanje" zvijezde označava njeno prividno kretanje na nebeskoj sferi; obično se izražava u arcsekundama godišnje [4]. Odgovarajuća stvarna brzina zvijezde (u kilometrima u sekundi) može se procijeniti samo ako je poznata udaljenost.
Zvijezda s velikim pravilnim kretanjem može ukazivati na stvarno veliku brzinu ili jednostavno na to da je zvijezda blizu nas. Analogno tome, zrakoplov neposredno nakon polijetanja ima znatno nižu stvarnu brzinu nego kada krstari na velikoj nadmorskoj visini, ali za promatrača koji gleda u blizini zračne luke, čini se da se avion koji se kreće mnogo brže kretao nebom.
Proxima Centauri, naš najbliži zvjezdani susjed udaljen je samo 4,2 svjetlosne godine (usp. ESO PR 22/02) i ima pravilno kretanje od 3,8 luka / god (što odgovara 23 km / sec u odnosu na Sunce, u smjeru okomitom na liniju vida). Najpoznatija pravilna zvijezda gibanja je Barnardova zvijezda u razmaku od 6 svjetlosnih godina i kreće se 10 arcsec godišnje (87 km / sec u odnosu na Sunce). Sve poznate zvijezde unutar 30 svjetlosnih godina su objekti visokog gibanja i kreću se najmanje 0,2 arcsec godišnje.
Vuče za brzo pokretne predmete
Već neko vrijeme astronomi s Astrofizičkog instituta u Potsdamu vrše sustavnu računalnu pretragu objekata visokog gibanja koji se pojavljuju na crvenim nebeskim pločicama, ali ne i na ekvivalentnim plavim pločama. Njihov je cilj identificirati do sada nepoznate cool objekte u susjedstvu Sunca.
Oni su prije pronašli pregršt novih predmeta u roku od 30 svjetlosnih godina na ovaj način, ali ništa tako crveno ili se kreću u daljini tako brzo kao ono koje su sada snašli u sazviježđu Indusa na južnom nebu. Ovaj je predmet viđen samo na pločama s najduljom valnom duljinom u SuperCOSMOS Sky Survey bazi podataka. Kretao se tako brzo da je na pločama, razdvojenim samo dvije godine u devedesetima, pomicao gotovo 10 lučnih sekundi po nebu, dajući pravilno kretanje od 4,7 lukova godišnje. Također je bio vrlo slab kod optičkih valnih duljina, što je razlog zašto ga nikada prije nisu primijetili. Međutim, kad se potvrdi u podacima iz digitalne ankete Two Micron All Sky (2MASS), vidjelo se da je svjetlije infracrveno, s tipičnim bojama hladnog smeđeg patuljka u boji.
U ovom se trenutku objekt smatrao izoliranim putnikom. Međutim, pretraga dostupnih internetskih kataloga brzo je otkrila da je udaljen samo 7 arcminuta poznata zvijezda, Epsilon Indi. Njih dvoje imaju jednaka vrlo velika pravilna gibanja, pa je odmah bilo jasno da se dva moraju povezati, tvoreći široki binarni sustav razdvojen na više od 1500 puta većoj udaljenosti između Sunca i Zemlje.
Epsilon Indi jedna je od 20 najbližih zvijezda Suncu sa samo 11,8 svjetlosnih godina [5]. To je patuljasta zvijezda (spektralnog tipa K5) i s površinskom temperaturom od oko 4000 ° C, nešto hladnijom od Sunca. Kao takav, u znanstvenoj fantastici često se pojavljuje kao dom nastanjivog planetarnog sustava [6]. To sve ostaje čvrsto u sferi nagađanja, ali bez obzira na to, sada znamo da to sigurno ima vrlo zanimljivu pratnju.
Ovo je izvanredno otkriće: Epsilon Indi B najbliži je zvijezdi izvoru Suncu pronađen u 15 godina, najviši pravilan izvor kretanja pronađen u više od 70 godina, i s ukupnom svjetlošću samo 0,002% od Sunca, jednog od suštinski najslabiji izvori ikad viđeni izvan Sunčevog sustava!
Nakon Proxime i Alpha Centauri, Epsilon Indi sustav je također drugi poznati široki binarni sustav unutar 15 svjetlosnih godina. Međutim, za razliku od Proxime Centauri, Epsilon Indi B nije obična zvijezda.
Smeđi patuljci: hlađenje, hlađenje, hlađenje…
U roku od nekoliko dana od otkrića u bazi podataka, astronomi su uspjeli osigurati infracrveni spektar Epsilona Indi B pomoću SOFI instrumenta na ESO 3,5-metarskom novom tehnološkom teleskopu (NTT) u Opservatoriju La Silla (Čile). Spektar je pokazao široka svojstva apsorpcije zbog metana i vodene pare u njegovoj gornjoj atmosferi, ukazujući na temperaturu od 'samo' 1000 ° C. Obične zvijezde nikad nisu tako cool - Epsilon Indi B potvrđen je kao smeđi patuljak.
Smatra se da se smeđi patuljci formiraju na jednak način kao zvijezde, gravitacijskim kolapsom nakupina hladnog plina i prašine u gustim molekularnim oblacima. Međutim, iz još uvijek nejasnih razloga, neke nakupine završavaju s masom manjom od otprilike 7,5% naše Sunca ili 75 puta većom od mase planeta Jupiter. Ispod te granice nema dovoljno pritiska u jezgri da pokrene nuklearnu fuziju vodika, dugotrajan i stabilan izvor snage za obične zvijezde poput Sunca. Osim kratke rane faze u kojoj je neki deuterij spaljen, ti se predmeti male mase jednostavno nastavljaju hladiti i polako izblijede, oslobađajući toplinu preostalu od rođenja.
Teorijske rasprave o takvim objektima započele su prije nekih 40 godina. Prvo su ih nazvali „crni patuljci“, a kasnije „smeđi patuljci“, u znak priznanja predviđenih vrlo hladnih temperatura. No predviđalo se i da će biti vrlo blijedi i vrlo crveni, a tek su 1995. takvi predmeti počeli otkrivati.
Prvi su viđeni slabi pratitelji obližnjih zvijezda, a kasnije su neke pronađene kako slobodno plutaju u Sunčevom susjedstvu. Većina smeđih patuljaka pripada nedavno klasificiranim spektralnim tipovima L i T, ispod odavno poznatih hladnih patuljaka tipa M. To su vrlo crvene ljudske oči, ali L i T patuljci su još svježiji, toliko da su gotovo nevidljivi na optičkim valnim duljinama, a većina njihove emisije dolazi u infracrvenom. [7].
Koliko je masivan Epsilon Indi B?
Doba većine smeđih patuljaka otkrivenih do danas nije poznata i zato je teško procijeniti njihovu masu. Međutim, može se pretpostaviti da je starost Epsilona Indi B ista kao i starost Epsilona Indi A, čija se starost procjenjuje na 1,3 milijarde godina na temelju njegove brzine rotacije. Kombinirajući ove podatke s izmjerenom temperaturom, svjetlinom i udaljenošću, tada je moguće odrediti masu Epsilona Indi B pomoću teorijskih modela smeđih patuljaka.
Dva neovisna skupa modela daju isti rezultat: Epsilon Indi B mora imati masu negdje između 4-6% mase Sunca ili 40-60 Jupiterovih masa. Najvjerojatnija vrijednost je oko 45 masa Jupitera, tj. Znatno ispod granice fuzije vodika, a definitivno potvrđuje ovo novo otkriće kao bona-fide smeđi patuljak.
Važnost Epsilona Indi B
PR Photo 03c / 03 prikazuje trenutni popis zvijezda u solarnom susjedstvu. Sve su ove zvijezde poznate dugi niz godina, uključujući GJ1061, koji je, međutim, tek svoju daljinu čvrsto utvrdio 1997. Otkriće Epsilona Indi B, međutim, ekstremni je slučaj, nikada prije katalogiziran, i prvog smeđeg patuljka koji je mogu se naći unutar horizonta 12,5 svjetlosnih godina.
Ako su trenutna predviđanja točna, trebalo bi biti dvostruko više smeđih patuljaka od zvijezda glavnih sekvenci. Prema tome, Epsilon Indi B možda je prvi od možda 100 smeđih patuljaka unutar ove udaljenosti koji još čekaju da budu otkriveni!
Epsilon Indi B važan je ulov daleko izvan katalogiziranja susjedstva Sunca. Kao najbliži i najsjajniji poznati smeđi patuljak i s vrlo precizno odmjerenom udaljenošću, može se podvrgnuti širokom nizu detaljnih opservacijskih studija. Na taj način može poslužiti kao predložak za udaljenije članove svoje klase.
Uz pomoć Epsilona Indi B, astronomi bi sada trebali moći dalje vidjeti tajne oko formiranja i evolucije egzotičnih objekata poznatih kao smeđi patuljci, na pola puta između zvijezda i divovskih planeta, fizike njihovih unutrašnjih jezgara i vremenskih prilika i kemiju njihovih atmosfera.
Povijesna zabilješka - južno zviježđe Ind
Sazviježđe Ind se nalazi duboko na južnom nebu, smješteno između tri ptice, Grusa (Dizalica), Tucana (Toucan) i Pavo (Paun), usp. PR fotografija 03d / 03.
Prvo su ga nizozemski mornari Pieter Dirkszoon Keyser i Frederick de Houtman prvi katalogizirali u 1595-1597. Ovo zviježđe na južno nebo dodao je Johann Bayer u svojoj knjizi 'Uranometria' (1603) kako bi odao počast Indijancima s kojima su se susreli europski istraživači na putovanja.
Konkretno, sugerira se da su upravo domaći narodi Tierra del Fuego i Patagonia zastupljeni u Indu, nešto više od dvije tisuće kilometara južno od La Silla gdje su prva spektroskopska opažanja Epsilona Indi B izvršena oko 400 godina kasnije ,
Na kasnijem crtežu Bode koji je ovdje prikazan, Epsilon Indi, peta najsjajnija zvijezda u Indu, povezana je s jednom strelicom u Indijinoj ruci.
Izvorni izvor: ESO News Release
