Starptautiskas astronomu grupas [2] pētījuma dokuments sniedz pamatotus argumentus par labu, taču galīgo atbildi tagad gaida turpmāki novērojumi.
Pēdējo gadu laikā vairākkārt astronomiskie attēli atklāja vājus objektus, kas redzēti daudz spožāku zvaigžņu tuvumā. Daži no tiem tika uzskatīti par eksoplanētu riņķojumiem, taču pēc turpmākiem pētījumiem neviens no tiem nespēja izturēt reālo pārbaudi. Daži izrādījās vāji zvaigžņu pavadoņi, citi - pilnīgi nesaistītas fona zvaigznes. Šis var būt atšķirīgs.
Šā gada aprīlī Eiropas un Amerikas astronomu komanda pamanīja vāju un ļoti sarkanu gaismas punktu ļoti tuvu (0,8 loka leņķa attālumā) brūni punduru objektam, kas apzīmēts ar 2MASSWJ1207334-393254. Pazīstams arī kā “2M1207”, šī ir “neizdevusies zvaigzne”, t.i., ķermenis, kas ir pārāk mazs, lai lielākie kodolsintēzes procesi būtu aizdegušies tā iekšpusē un tagad saražotu enerģiju ar saraušanos. Tas ir zvaigžņu asociācijas TW Hydrae biedrs, kas atrodas apmēram 230 gaismas gadu attālumā. Atklājums tika veikts ar adaptīvās optikas atbalstīto NACO iekārtu [3] 8,2 m VLT Yepun teleskopā ESO Paranal Observatory (Čīle).
Ierobežotais objekts ir vairāk nekā 100 reizes vājāks nekā 2M1207, un tā gandrīz infrasarkano staru spektru ar lielām pūlēm ieguva NACO 2004. gada jūnijā, ievērojot jaudīgā objekta tehnisko robežu. Šis spektrs parāda ūdens molekulu parakstus un apstiprina, ka objektam jābūt salīdzinoši nelielam un vieglam.
Neviens no pieejamajiem novērojumiem nav pretrunā ar to, ka tā varētu būt eksoplanete orbītā ap 2M1207. Ņemot vērā infrasarkanās krāsas un spektrālos datus, evolūcijas modeļa aprēķini norāda uz 5 jupitera masas planētu orbītā ap 2M1207. Tomēr viņi vēl nepieļauj skaidru lēmumu par šī intriģējošā objekta patieso raksturu. Tādējādi astronomi to dēvē par “Milzu planētas kandidātu pavadoni (GPCC)” [4].
Tagad tiks veikti novērojumi, lai pārliecinātos, vai GPCC debesīs notiekošā kustība ir savietojama ar planētas, kas riņķo ap 2M1207, kustību. Tam vajadzētu parādīties ne vēlāk kā 1-2 gadu laikā.
Tikai gaismas spoks
Kopš 1998. gada Eiropas un Amerikas astronomu komanda [2] pēta jauno, netālu esošo “zvaigžņu asociāciju” vidi, t.i., lielus galvenokārt jaunu zvaigžņu konglomerātus un putekļu un gāzes mākoņus, no kuriem tie nesen izveidojās.
Šajās asociācijās esošās zvaigznes ir ideāli mērķi zvaigžņu zvaigžņu pavadoņu (planētu vai brūno punduru objektu) tiešai attēlveidošanai. Komandas vadītājs, ESO astronoms Gaels Čovins atzīmē, ka “neatkarīgi no to rakstura, zvaigžņu objekti ir daudz karstāki un gaišāki, kad tie ir jauni - desmitiem miljonu gadu - un tāpēc tos var vieglāk atklāt nekā vecākiem līdzīgas masas objektiem”.
Komanda īpaši koncentrējās uz TW Hydrae Association pētījumu. Tas atrodas Hydra zvaigznāja (Ūdens čūska) virzienā dziļi dienvidu debesīs, aptuveni 230 gaismas gadu attālumā. Šim nolūkam viņi izmantoja NACO iekārtu [3] 8,2 m garā VLT Yepun teleskopā, kas ir viens no četriem milzu teleskopiem ESO Paranal observatorijā Čīles ziemeļos. Instrumenta adaptīvā optika (AO) novērš atmosfēras turbulences radītos traucējumus, radot īpaši asus tuvās un infrasarkanās daļas attēlus. Infrasarkanais viļņu frontes sensors bija būtiska AO sistēmas sastāvdaļa šo novērojumu panākumiem. Šis unikālais instruments uztver gandrīz infrasarkanā attēla deformāciju, t.i., viļņu garuma apgabalā, kur tādi objekti kā 2M1207 (skat. Zemāk) ir daudz spilgtāki nekā redzamajā diapazonā.
Asociācijā TW Hydrae ir zvaigzne ar riņķojošo brūno punduru pavadoni, kas aptuveni 20 reizes pārsniedz Jupitera masu, un četras zvaigznes, ko ieskauj putekļaini proto-planētu diski. Brūnie punduru objekti ir “neizdevušās zvaigznes”, t.i., ķermeņi, kas ir pārāk mazi, lai kodolprocesi varētu aizdegties viņu iekšienē un tagad saražoto enerģiju saražotu. Tie gandrīz neizstaro redzamu gaismu. Tāpat kā Saule un Saules sistēmas milzu planētas, tās sastāv galvenokārt no ūdeņraža gāzes, iespējams, ar virpuļojošām mākoņu joslām.
Ekspozīciju sērijās, kas veiktas, izmantojot dažādus optiskos filtrus, astronomi atklāja niecīgu sarkanu gaismas plankumu, tikai 0,8 loka sekundē no TW Hydrae Association brūnā pundura objekta 2MASSWJ1207334-393254 vai tikai “2M1207”, sk. PR foto 26a / 04. Spēcīgais attēls ir vairāk nekā 100 reizes vājāks nekā 2M1207. “Ja šie attēli būtu iegūti bez adaptīvās optikas, tad šis objekts nebūtu redzams,” saka Gaels Čuvins.
Kristofs Dumas, cits komandas loceklis, ir entuziasms: “Aizraušanās redzēt šo vājo gaismas avotu reāllaikā instrumentu displejā bija neticama. Lai arī tas noteikti ir daudz lielāks nekā zemes izmēra objekts, ir dīvaina sajūta, ka tā patiešām var būt pirmā planētu sistēma, kas pārsniedz mūsu pašu jebkad attēloto. ”
Exoplanet vai brūns punduris?
Kāda ir šī vājā objekta būtība [4]? Vai tā varētu būt eksoplanete orbītā ap šo jauno brūno punduru objektu aptuveni 8 250 miljonu km prognozētajā attālumā (apmēram divreiz lielāks par attālumu starp Sauli un Neptūnu)?
"Ja 2M1207 biedrs-kandidāts patiešām ir planēta, šī būtu pirmā reize, kad ap zvaigzni vai brūnu punduri ir attēlots gravitācijas saista eksoplanete", saka Benjamins Zuckermans no UCLA, komandas loceklis un arī NASA Astrobioloģija. Institūts.
Izmantojot augstas leņķa izšķirtspējas spektroskopiju ar NACO iekārtu, komanda ir apstiprinājusi šī objekta zvaigžņu stāvokli (tagad sauktu par “Milzu planētas kandidātu pavadoni (GPCC)”), identificējot plašu ūdens joslu absorbciju tā atmosfērā, sk. . PR foto 26b / 04.
Jaunās un karstās planētas spektram - kā varētu būt GPCC - būs izteiktas līdzības ar vecāku un masīvāku objektu, piemēram, brūno punduri. Tomēr, kad tas atdziest pēc dažiem desmitiem miljonu gadu, šāds objekts parādīs milzu gāzveida planētas spektrālos parakstus, piemēram, tos, kas atrodas mūsu pašu Saules sistēmā.
Lai arī GPCC spektrs ir diezgan “trokšņains” tā vājuma dēļ, komanda spēja tam piešķirt spektrālo raksturojumu, kas izslēdz iespējamu piesārņojumu ar ekstragalaktiskiem objektiem vai vēlā tipa vēsajām zvaigznēm ar patoloģisku infrasarkano starojumu, kas atrodas ārpus brūns punduris.
Pēc ļoti rūpīgas visu iespēju izpētes komanda secināja, ka, kaut arī tas statistiski ir ļoti maz ticams, nevar pilnībā izslēgt iespēju, ka šis objekts varētu būt vecāks un masīvāks, priekšplānā vai fonā, vēss brūns punduris. Ar to saistītā detalizētā analīze ir pieejama iegūtajā pētījuma dokumentā, kas ir pieņemts publicēšanai Eiropas žurnālā Astronomy & Astrophysics (skatīt zemāk).
Sekas
Brūnajam pundurim 2M1207 ir aptuveni 25 reizes lielāka Jupitera masa, un tādējādi tas ir apmēram 42 reizes vieglāks nekā Saule. Kā TW Hydrae asociācijas biedrs tas ir apmēram astoņus miljonus gadu vecs.
Tā kā mūsu Saules sistēma ir 4600 miljonus gadu veca, nav iespējams tieši izmērīt, kā Zeme un citas planētas izveidojās pirmajos desmitos miljonu gadu pēc Saules veidošanās. Bet, ja astronomi var izpētīt jauno zvaigžņu apkārtni, kuras tagad ir tikai desmitiem miljonu gadu veca, tad, pieredzot dažādas tagad veidojošās planētu sistēmas, viņi varēs daudz precīzāk izprast mūsu pašu tālo izcelsmi.
Anne-Marie Lagrange, Grenobles observatorijas (Francija) komandas locekle, raugās nākotnē: “Mūsu atklājums ir pirmais solis ceļā uz pilnīgi jaunas lauka astrofizikas atvēršanu: planētu sistēmu attēlveidošana un spektroskopiska izpēte. Šādi pētījumi ļaus astronomiem raksturot milzu un galu galā arī sauszemes tipa planētu fizisko struktūru un ķīmisko sastāvu. ”
Turpmākie novērojumi
Ņemot vērā infrasarkanās krāsas un GPCC pieejamos spektrālos datus, evolūcijas modeļa aprēķini norāda uz 5 jupitera masas planētu, kas ir aptuveni 55 reizes tālāk no 2M1207, nekā Zeme atrodas no Saules (55 AU). Šķiet, ka virsmas temperatūra ir apmēram 10 reizes karstāka nekā Jupitera, aptuveni 1000 ° C; tas ir viegli izskaidrojams ar enerģijas daudzumu, kas jāatbrīvo šī jaunā objekta pašreizējās saraušanās ātruma laikā (patiešām daudz vecāka milzu planēta Jupiters joprojām ražo enerģiju savā iekšienē).
Tagad astronomi turpinās pētījumus, lai apstiprinātu vai noliegtu, vai viņi faktiski ir atklājuši eksoplanetu. Nākamajos gados viņi cer bez šaubām noskaidrot, vai objekts patiešām ir planēta orbītā ap brūno punduri 2M1207, vērojot, kā abi objekti pārvietojas pa kosmosu, un uzzināt, vai tie pārvietojas kopā. Viņi mērīs arī GPCC spilgtumu vairākos viļņu garumos, un var tikt mēģināts veikt vairāk spektrālo novērojumu.
Nav šaubu, ka nākotnes programmas eksoplanētu attēlošanai ap tuvējām zvaigznēm vai nu no zemes ar īpaši lieliem teleskopiem, kas aprīkoti ar speciāli izstrādātu adaptīvo optiku, vai arī no kosmosa ar īpašiem planētas meklētāja teleskopiem, ļoti iegūs no pašreizējiem tehnoloģiskajiem sasniegumiem.
Vairāk informācijas
Šajā ESO paziņojumā presei sniegtie rezultāti ir balstīti uz pētījumu (“Milzu planētas kandidāts netālu no jauna brūna pundura”, autors G. Čavins et al.), Kas ir pieņemts publicēšanai un drīz parādīsies vadošajā pētījumu žurnālā “ Astronomija un astrofizika ”. Priekšspiedums ir pieejams šeit.
Piezīmes
[1]: Šo preses relīzi vienlaikus izdod ESO un CNRS (franču valodā).
] Deivids Mouilets (LAOMP, Tarbes, Francija) un Patriks Lowrance (IPAC, Pasadena, ASV). Komandas amerikāņu pārstāvji daļēji atzīst NASA Astrobioloģijas institūta finansējumu.
[3]: NACO iekārta (no NAOS / Nasmyth Adaptive Optics System un CONICA / Near-Infrared Imager and Spectrograph) 8,2 m VLT Yepun teleskopā Paranal piedāvā iespēju radīt astronomijas objektu difrakcijas ierobežotas gandrīz infrasarkanās bildes. . Tas uztver radiāciju šajā viļņa garuma apgabalā ar N90C10 dichroic; 90 procenti plūsmas tiek pārraidīti uz viļņu frontes sensoru un 10 procenti - uz tuvās infrasarkanās kameras CONICA. Šis režīms ir īpaši noderīgs, lai asi attēlotu sarkanus un ļoti zema zvaigžņu vai zvaigžņu objektus. Adaptīvo optikas korektoru (NAOS) saskaņā ar ESO līgumu uzcēla Valsts nacionālie ēti un Recherches A? Rospatiales (ONERA), Laborenoire d'Astrophysique de Grenoble (LAOG) un LESIA un GEPI laboratorijas Observatoire de Parīze Francijā sadarbībā ar ESO. Saskaņā ar ESO līgumu CONICA kameru sadarbībā ar Vācijā izveidoja Max-Planck-Institut f? R Astronomie (MPIA) (Heidelberga) un Max-Planck Institut - extraterrestrische Physik (Garching) - Vācijā. ar ESO.
[4]: Kāda ir atšķirība starp mazu brūnu punduri un eksoplanetu? Robežlīnija starp abām valstīm joprojām tiek pētīta, bet izrādās, ka brūns punduris objekts tiek veidots tāpat kā zvaigznes, ti, saraujoties starpzvaigžņu mākonī, kamēr planētas veidojas stabilos apļveida diskos stabilu apļveida disku laikā, saskaroties / saplacinot plaknesmērus vai disku. nestabilitāte. Tas nozīmē, ka brūnie punduri veidojas ātrāk (mazāk nekā 1 miljons gadu) nekā planētas (~ 10 miljoni gadu). Vēl viens veids, kā atdalīt divu veidu objektus, ir pēc masas (jo tas tiek darīts arī starp brūnajiem punduriem un zvaigznēm): (milzu) planētas ir vieglākas par apmēram 13 jupitera masām (kritiskā masa, kas nepieciešama, lai aizdedzinātu deitērija saplūšanu), brūnie punduri ir smagāki. Diemžēl pirmo definīciju nevar izmantot praksē, piemēram, atklājot vāju pavadoni, kā tas ir šajā gadījumā, jo novērojumi nesniedz informāciju par objekta veidošanās veidu. Gluži pretēji, iepriekš minētais masas kritērijs ir noderīgs tādā nozīmē, ka vāja objekta spektroskopija un astrometrija kopā ar atbilstošajiem evolūcijas modeļiem var atklāt objekta masu un līdz ar to arī raksturu.
Oriģinālais avots: ESO ziņu izlaidums
