Mislite da je vrijeme ove zime na Zemlji gadno? Pokušajte nekad ljetovati na smeđem patulju Luhman 16B.
Dvije studije ovog tjedna s Instituta Max Planck za astronomiju sa sjedištem u Heidelbergu u Njemačkoj nude prvi pogled na atmosferske karakteristike smeđeg patuljaka.
Smeđi patuljak je suptellarni objekt koji premošćuje jaz između planeta velike mase preko 13 masa Jupitera i zvijezde crvene patuljke niske mase iznad 75 Jupiterovih masa. Do danas je nekoliko smeđih patuljaka izravno snimljeno. Za istraživanje su istraživači koristili nedavno otkriveni braon patuljasti par Luhman 16A i B. Masa Jupitera od oko 45 (A) i 40 (B) par je udaljena 6,5 svjetlosnih godina i nalazi se u zviježđu Vele. Samo su Alfa Centauri i Barnardova zvijezda bliže Zemlji. Luhman A je smeđi patuljak vrste L, dok je komponenta B subtelarni objekt T-tipa.
Više o priči: Pročitajte priču „iza kulisa“ o tome kako je to otkriće napravljeno - od prijedloga do priopćenja za javnost.
"Prethodna zapažanja zaključuju da smeđi patuljci imaju pjegave površine, ali sada ih možemo izravno izraditi." Ian Crossfield s Instituta Max Planck za astronomiju rekao je u ovotjednom priopćenju. "Ono što vidimo je vjerojatno zakrčen oblačni pokrivač, pomalo kao što to vidimo na Jupiteru."
Za izgradnju ovih slika astronomi su upotrijebili indirektnu tehniku poznatu kao Dopplerovo snimanje. Ova metoda koristi trenutne pomake promatrane kao rotirajuće značajke pri pristupu smeđeg patuljaka i odstupanja od promatrača. Doplerovska brzina značajki također može nagovijestiti zemljopisne širine koje se promatraju, kao i nagib tijela ili naginjanje prema našem vidnom polju.
Ali neće vam trebati jakna, jer istraživači procijenjuju da je vrijeme na Luhmanu 16B u rasponu od 1100 Celzijevih stupnjeva, s kišom rastopljenog željeza u pretežno atmosferi vodika.
Studija je provedena korištenjem CRyogena infracrvenog ehelle spektrografa (CRIRES) postavljenog na 8-metarskom vrlo velikom teleskopu temeljenom na opservatorskom kompleksu Europskog južnog opservatorija (ESO) u Čileu. CRIRES je dobio spektre potrebne za rekonstrukciju karte smeđeg patuljaka, dok su mjerenja sigurnosne svjetline izvršena korištenjem astronomske kamere GROND (Gamma-Ray Burst Optical / Near-Infrared Detector) postavljenog na 2,2-metarski teleskop u ESO opservatoriju La Silla.
Sljedeća faza promatranja uključivat će snimke smeđih patuljaka pomoću Spectro-Polarimetrijskog visokokontrastnog egzoplanetskog istraživanja (SPHERE), koji će se naći na mreži u objektu Very Large Telescope kasnije ove godine.
A to bi moglo dovesti do nove ere značajki izravnog oslikavanja na objektima izvan našeg Sunčevog sustava, uključujući egzoplanete.
"Uzbudljivo je što je ovo tek početak. S sljedećim naraštajima teleskopa, a posebno 39-metarskim europskim velikim teleskopom, vjerojatno ćemo vidjeti površinske karte udaljenijih smeđih patuljaka - i na kraju, površinsku kartu mladog planeta divova ", rekla je Beth Biller, prethodno istraživačica sa sjedištem na Institutu Max Planck, a sada sa sjedištem na Sveučilištu u Edinburghu. Billerova studija para prošla je još dublje, analizirajući promjene svjetline različitih valnih duljina kako bi se zavirile u atmosfersku strukturu smeđih patuljaka na različitim dubinama.
"Saznali smo da je vremenska prognoza na ovim smeđim patuljcima prilično složena", rekao je Biller. "Struktura oblaka smeđeg patuljka prilično se razlikuje u zavisnosti od dubine atmosfere i ne može se objasniti jednoslojnim oblacima."
Rad na karti smeđe patuljke vremenskog uzorka izašao je danas, 30. siječnjath, 2014. izdanje Priroda pod naslovom Kartiranje sitnih oblaka obližnjeg smeđeg patuljaka.
Braon patuljasti par koji je ciljao u studiji označen je Luhmanom 16A i B nakon istraživača Kevin Luhmana sa Sveučilišta Pennsylvania, koji je otkrio par sredinom ožujka 2013. Luhman je do danas otkrio 16 binarnih sustava. Oznaka WISE kataloga za sustav ima znatno glomaznije i telefonsko označeno WISE J104915.57-531906.1.
Zatekli smo istraživače kako bismo ih pitali za neke specifičnosti orijentacije i rotacije para.
"Period rotacije Luhmana 16B prethodno je mjeren gledajući kako se svjetlosni efekt smeđeg patuljaka mijenja globalno u prosjeku tokom više dana. Čini se da Luhman 16A ima jednolično gust sloj oblaka, tako da ne pokazuje takve razlike i još ne znamo njegovo razdoblje, "rekao je Crossfield Svemirski magazin, „Možemo procijeniti nagib osi rotacije jer znamo razdoblje rotacije, znamo koliko su smeđi patuljci i u našem istraživanju smo izmjerili„ projiciranu “rotacijsku brzinu. Iz ovoga znamo da moramo vidjeti smeđi patuljak u blizini ekvatora. "
Napravljene karte odgovaraju nevjerojatno brzom rotaciji od nešto manje od 6 sati za Luhman 16B. U kontekstu, planeta Jupiter - jedan od najbržih rotatora u našem Sunčevom sustavu - vrti se jednom svakih 9,9 sati.
"Period rotacije Luhmana 16B poznat je po 12 noći praćenja varijabilnosti", rekao je Biller Svemirski magazin, "Promjenjivost B komponente je u skladu s rezultatima iz 2013., ali A komponenta ima nižu amplitudu varijabilnosti i nešto drugačije razdoblje rotacije, možda 3-4 sata, ali to je i dalje vrlo orientacijski rezultat."
Ovo prvo preslikavanje uzoraka oblaka na smeđe patuljak je orijentir i obećava mnogo bolje razumijevanje ove prijelazne klase objekata.
Spojite ovu najavu s nedavnim smeđim patuljem uhvaćenim u izravnoj slici, a očito je da je pred nama novo doba znanosti o egzoplaneti, ono gdje ne samo da ćemo moći potvrditi postojanje udaljenih svjetova i podsvjesnih objekata, već okarakterizirati ono što oni zapravo vole.
