Attēla kredīts: Dvīņi
Pateicoties Gemini observatorijas adaptīvajai optikas sistēmai, astronomi ir spējuši pamanīt brūnu punduri, kas riņķo ap zvaigzni, tikai trīs reizes pārsniedzot Zemes attālumu līdz Saulei. Šis jaunatklātais pāris, LHS 2397a, atrodas tikai 46 gaismas gadu attālumā no Zemes un ir visciešākā binārās zvaigznes atdalīšana, kas jebkad ir atklāta. Havaju salās esošais Gemini teleskops ir tik jaudīgs, jo tas izmanto elastīgu spoguli, kas neitralizē Zemes atmosfēras radīto miglošanos.
Astronomi, kas Gemini Ziemeļu teleskopā izmanto adaptīvo optikas tehnoloģiju, ir novērojuši brūnu punduri, kas riņķo ap mazmasas zvaigzni tādā attālumā, kas ir tikai trīs reizes lielāks par attālumu starp Zemi un Sauli. Tas ir tuvākais atdalīšanas attālums, kāds jebkad atrasts šāda veida binārajām sistēmām, izmantojot tiešo attēlveidošanu.
Rekordizētais atradums ir tikai viena no duci vieglo bināro sistēmu, kas novērota pētījumā. Kopā tie sniedz jaunu skatījumu uz zvaigžņu sistēmu veidošanos un to, kā varētu veidoties mazāki ķermeņi Visumā (ieskaitot lielās planētas).
"Izmantojot Gemini uzlabotās attēlveidošanas iespējas, mēs spējām skaidri atrisināt šo bināro pāri, kur attālums starp brūno punduri un tā vecāku zvaigzni ir tikai apmēram divas reizes lielāks par Marsa attālumu no Saules," sacīja komandas locekle Melānijas Brīva, absolvente. Arizonas Universitātē Tuksonā. Jaunatklātais brūnais punduris, kura aptuvenā masa ir 38–70 reizes lielāka par Jupitera masu, atrodas tikai trīs reizes vairāk nekā Saules – Zemes attālums (vai 3,0 astronomiskās vienības) no vecāku zvaigznes. Zvaigzne, kas pazīstama kā LHS 2397a, atrodas tikai 46 gaismas gadu attālumā no Zemes. Šī objekta kustība debesīs norāda, ka tā ir veca, ļoti maza masas zvaigzne.
Iepriekšējais attēlveidošanas ieraksts par tuvāko attālumu starp brūno punduri un tā vecāku (daudz spožāku, Saulei līdzīgu zvaigzni) bija gandrīz piecas reizes lielāks 14 AU. Viena astronomiskā vienība (AU) ir vienāda ar vidējo attālumu starp Zemi un Sauli vai aptuveni 150 miljoniem kilometru (93 miljonus jūdžu).
Bieži attēlotie kā “neizdevušās zvaigznes” brūnie punduri ir lielāki nekā tādas milzu planētas kā Jupiters, taču to individuālās masas ir mazākas par 8% no Saules masas (75 Jupitera masas), tāpēc tās nav pietiekami masīvas, lai spīdētu kā zvaigzne. Brūnie punduri vislabāk tiek apskatīti infrasarkanajā joslā, jo, lēnām sarūkot, izdalās virsmas siltums. Brūno punduru pavadoņu noteikšana 3 AU attālumā no citas zvaigznes ir svarīgs solis, lai attēlotu masīvās planētas ap citām zvaigznēm.
Šī Arizonas universitātes komanda, kuru vadīja doktors Laird Close, izmantoja Gemini ziemeļu teleskopu, lai noteiktu vienpadsmit citus mazas masas pavadoņus, liekot domāt, ka šie mazas masas binārie pāri var būt diezgan izplatīti. Tik daudz mazu masu pāru atklāšana bija pārsteigums, ņemot vērā argumentu, ka tika uzskatīts, ka vairums ļoti mazas masas zvaigžņu un brūno punduru ir solo priekšmeti, kas klīst tikai telpā, pēc tam, kad zvaigžņu veidošanās laikā ir izmesti no viņu zvaigžņu kokaudzētavām.
"Mēs esam pabeiguši pirmo adaptīvo optiku, kas balstās uz zvaigznēm, kuras sastāda apmēram 1/10 no Saules masas, un mēs atklājām, ka daba nediskriminē zema masas zvaigznes, veidojot saspringtus bināros pārus," sacīja Asistenta Aizvērts. Arizonas universitātes astronomijas profesors. Dr Close ir galvenais autors uz papīra, kas šodien tika prezentēts Brown Brown Dwarfs Starptautiskā astronomiskās savienības simpozijā Kona, Havaju salās, un viņš ir mazas masas zvaigžņu aptaujas galvenais pētnieks.
Komanda apskatīja 64 zema masas zvaigznes (kuras sākotnēji identificēja Džons Gīzis no Delaveras universitātes), kuras, šķiet, bija solo zvaigznes zemākas izšķirtspējas attēlos no 2MASS visu debesu infrasarkano staru apsekojuma. Kad komanda izmantoja adaptīvo optiku uz Dvīņiem, lai padarītu attēlus, kas ir desmit reizes asāki, divpadsmit no šīm zvaigznēm tika atklāts, ka viņiem ir tuvi kompanjoni. Pārsteidzoši, Klovas komanda atklāja, ka attālumi starp mazas masas zvaigznēm un viņu pavadoņiem ir ievērojami mazāki, nekā gaidīts.
"Mēs uzskatām, ka zema masas zvaigžņu pavadoņi parasti ir tikai 4 ĀS no galvenajām zvaigznēm, un tas ir pārsteidzoši tuvu viens otram," sacīja komandas loceklis Niks Sīglers, Arizonas universitātes absolvents. "Masīvākiem binārajiem failiem parasti ir atdalījumi, kas tuvāk 30 AU, un daudzi binārie faili ir daudz plašāki." Jaunie Gemini novērojumi, Klēra, sacīja, ka "skaidri norāda, ka zema masas zvaigznēm nav kompanjonu, kas atrodas tālu no viņu primāriem." Līdzīgus rezultātus iepriekš bija atradusi Havaju Universitātes Astronomijas institūta doktora Eduardo L. Martina vadīta grupa aptaujā, kurā piedalījās 34 ļoti maza masas zvaigznes un brūnie punduri Plejades klasterī, izmantojot Habla kosmisko teleskopu. Šie divi apsekojumi kopā skaidri parāda, ka ir intriģējošs brūno punduru trūkums atdalījumos, kas lielāki par 20 AU no ļoti mazas masas zvaigznēm un citiem brūnajiem punduriem.
Komanda prognozē, ka vienai no katrām piecām mazmasas zvaigznēm ir pavadonis ar attālumu diapazonā (3-200 AU). Šajā atdalīšanas diapazonā astronomi ir novērojuši līdzīgu masīvāku zvaigžņu pavadoņu biežumu ap lielākām Saulei līdzīgām zvaigznēm.
Kopumā šie jaunie rezultāti liek domāt, ka (pretēji teorijai) mazas masas binārie faili var veidoties procesā, kas ir līdzīgs masīvāku bināru binārajiem. Patiešām, šis atradums palielina pierādījumus no citām grupām, ka bināro sistēmu procentuālais sastāvs ir līdzīgs ķermeņiem, kuru diapazons ir no vienas saules masas līdz pat 0,05 saules masām (vai 52 reizes vairāk nekā Jupitera masa). Piemēram, grupa, kuru vada Neils Reids no Kosmiskā teleskopa zinātnes institūta un Pensilvānijas universitātes, ir nonākusi līdzīgā secinājumā ar mazāku 20 vēl zemākas masas zvaigžņu un brūno punduru paraugu, kas novērots ar Habla kosmisko teleskopu.
Tas, ka mazas masas zvaigznēs ir kādi mazas masas brūnie punduru biedri 5 AU iekšienē, arī pārsteidz, jo tieši pret Saulei līdzīgām zvaigznēm ir tieši pretēji. Saskaņā ar radiālā ātruma pētījumiem ļoti mazām Saulei līdzīgām zvaigznēm ir brūnie punduru pavadoņi šajā attālumā. "Šis brūno punduru pavadoņu trūkums 5 AU saulē līdzīgo zvaigžņu ir saukts par" brūno punduru tuksnesi "," atzīmēja Close. "Tomēr mēs redzam, ka apkārt zema masas zvaigznēm, iespējams, nav brūna punduru tuksneša."
Šie rezultāti veido svarīgus ierobežojumus teorētiķiem, kuri strādā, lai saprastu, kā zvaigznes masa ietekmē to pavadoņu masu un atdalīšanas attālumu, kas veidojas ar to. "Jebkuram precīzam zvaigžņu un planētu veidošanās modelim ir jāatveido šie novērojumi," sacīja Slēgs.
Šie novērojumi bija iespējami tikai Havaju universitātes unikāli jutīgās Hokupa adaptīvās optikas attēlveidošanas sistēmas un Gemini teleskopu tehniskās veiktspējas apvienojuma dēļ. Hokupa sistēmas jutīgums ir saistīts ar izliekuma viļņu frontes uztveres koncepciju, kuru izstrādājis doktors Fransuā Roddjērs. Adaptīvā optika ir arvien nozīmīgāka tehnoloģija, kas novērš lielāko daļu “izplūšanas”, ko izraisa satricinājums Zemes atmosfērā (t.i., zvaigžņu mirgošana). Tas tiek darīts, ātri pielāgojot īpaša, mazāka elastīga spoguļa formu, lai tas atbilstu vietējai turbulencei, pamatojoties uz reāllaika atgriezenisko saiti uz spoguļa atbalsta sistēmu no mazmasas zvaigznes novērojumiem. Hokupa’a var saskaitīt atsevišķus fotonus (gaismas daļiņas) un tādējādi precīzi asināt pat ļoti vājas (t.i., maza masas) zvaigznes.
Tuvumā infrasarkano staru adaptīvās optikas attēli, ko šajā aptaujā veica 8 metru Gemini teleskops, bija divreiz asāki nekā attēli, kurus ar tādu pašu viļņu garumu var izgatavot, izmantojot Zemes riņķojošo 2,4 metru Habla kosmisko teleskopu. Vienīgais šāda veida uz zemes veikts pētījums, šim darbam bija vajadzīgas piecas naktis viena gada laikā ar Hokupa sistēmu Gemini ziemeļos.
Ir svarīgi atzīmēt, ka šeit izmantotie attālumi tiek mērīti uz debesīm. Reālās orbitālas atdalīšanas var būt nedaudz lielākas, kad nākotnē būs zināma pilna šo bināro attēlu orbīta.
Pie citiem zinātnes grupas locekļiem pieder Džeimss Lieberts (Stjuares observatorija, Arizonas Universitāte), Volfgangs Brendners (Eiropas Dienvidu observatorija, Garching, Vācija), kā arī Eduardo Martin un Dan Potter (Havaju Universitātes Astronomijas institūts).
Šeit iesniegtie novērojumi ir daļa no notiekošās aptaujas. Sākotnējie rezultāti no mūsu aptaujas pirmajām 20 mazmasas zvaigznēm ir publicēti 2002. gada 1. marta izdevumā The Astrophysical Journal Letters vol. 567, L53-L57 lappuses.
Attēli un ilustrācijas, kas saistītas ar šo ziņu izlaidumu, ir pieejami internetā: http://www.gemini.edu/media/images_2002-7.html.
Ar Laird Close var sazināties pa tālruni 520 / 626-5992, [e-pasts aizsargāts], pēc tam, kad viņš atgriezīsies savā birojā 28. maijā.
Šo aptauju daļēji atbalstīja ASV Gaisa spēku zinātnisko pētījumu birojs un Arizonas Universitātes Stjuartu observatorija. Hokupa’a atbalsta Havaju Universitātes adaptīvās optikas grupa un Nacionālais zinātnes fonds.
Gemini observatorija ir starptautiska sadarbība, kas ir uzbūvējusi divus identiskus 8 metru teleskopus. Teleskopi atrodas Mauna Kea, Havaju salās (Gemini ziemeļdaļā) un Cerro Pach? N Čīles centrā (Gemini dienvidos), un tādējādi tie pilnībā aptver abas debesu puslodes. Abos teleskopos ir iekļautas jaunas tehnoloģijas, kas ļauj lieliem, samērā plāniem spoguļiem aktīvā kontrolē savākt un fokusēt gan optisko, gan infrasarkano starojumu no kosmosa.
Dvīņu observatorija nodrošina astronomiskās kopienas katrā partnervalstī ar vismodernākajām astronomiskajām iespējām, kas novērošanas laiku sadala proporcionāli katras valsts ieguldījumam. Papildus finansiālajam atbalstam katra valsts sniedz arī ievērojamus zinātniskos un tehniskos resursus. Starp nacionālajām pētniecības aģentūrām, kas veido Gemini partnerību, ietilpst: ASV Nacionālais zinātnes fonds (NSF), Apvienotās Karalistes Daļiņu fizikas un astronomijas pētījumu padome (PPARC), Kanādas Nacionālā pētījumu padome (NRC), Čīles komiteja “National de Investigaci? n C Scientifica y Tecnol? gica (CONICYT), Austrālijas Pētniecības padome (ARC), Argentīnas Consejo Nacional de Investigaciones Cient ficas y Tcnicas (CONICET) un Brazīlijas Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient? fico e Tecnol? gico (CNPq). ). Observatoriju pārvalda Astronomijas pētījumu universitāšu asociācija (AURA) saskaņā ar sadarbības līgumu ar NSF. NSF darbojas arī kā starptautiskās partnerības izpildaģentūra.
Papildinformāciju skatiet Gemini vietnē: http://www.us-gemini.noao.edu/media/.
Oriģinālais avots: Gemini News Release
