עבודת מחקר של צוות אסטרונומים בינלאומי [2] מספקת טיעונים נשמעים לטובתם, אך התשובה המוחלטת ממתינה כעת לתצפיות נוספות.
בכמה הזדמנויות במהלך השנים האחרונות, תמונות אסטרונומיות חשפו עצמים קלושים שנראו ליד כוכבים בהירים בהרבה. יש כאלה שנחשבו כאלו של הקמת exoplanets, אך לאחר מחקר נוסף אף אחד מהם לא יכול היה לעמוד במבחן האמיתי. חלקם התגלו כמלווים כוכבי קלושים, אחרים היו כוכבי רקע לא קשורים לחלוטין. יתכן וזה יכול להיות שונה.
באפריל השנה, צוות האסטרונומים האירופאים והאמריקנים זיהה נקודת אור קלושה ואדומה מאוד סמוכה מאוד (במרחק של 0.8 קשת ארכית) של עצם גמדי חום, שכונה 2MASSWJ1207334-393254. ידוע גם בשם "2M1207", זהו "כוכב כושל", כלומר גוף קטן מכדי שתהליכי היתוך גרעיני גדולים הציתו את פניםו וכעת מייצרים אנרגיה על ידי התכווצות. זהו חבר באגודת הכוכבים TW Hydrae שנמצאת במרחק של כ -230 שנות אור. התגלית נעשתה באמצעות מתקן ה- NACO הנתמך עם אופטיקה אדפטיבית [3] בטלסקופ VLT Yepun ב -8.2 מ 'במצפה הפרנל ESO (צ'ילה).
האובייקט החלוש הוא יותר ממאה פעמים קלוש יותר מ- 2M1207 והספקטרום הקרוב לאינפרא אדום שלו הושג במאמצים רבים ביוני 2004 על ידי NACO, בגבול הטכני של המתקן החזק. ספקטרום זה מראה את חתימות מולקולות המים ומאשר כי על העצם להיות קטן יחסית וקל.
אף אחת מהתצפיות הקיימות אינה סותרת שהיא עשויה להיות אקסופלאנט במסלול סביב 2M1207. אם לוקחים בחשבון את צבעי האינפרא אדום ואת הנתונים הספקטראליים, חישובי המודל האבולוציוני מצביעים על כוכב לכת של 5 צדק במסלול סביב 2M1207. ובכל זאת, הם עדיין לא מאפשרים לקבל החלטה ברורה לגבי אופיו האמיתי של אובייקט מסקרן זה. לפיכך, האסטרונומים מתייחסים אליו כאל "חבר ללימודים מועמדים בכוכב הענק (GPCC)" [4].
כעת יובאו תצפיות כדי לבדוק האם התנועה בשמיים של GPCC תואמת לזו של כוכב לכת המקיף 2M1207. זה אמור להתברר תוך 1-2 שנים לכל היותר.
רק כתם של אור
מאז 1998, צוות של אסטרונומים אירופאים ואמריקאים [2] בוחן את סביבתם של "אגודות כוכבים" צעירות, סמוכות, כלומר קונצרנים גדולים של בעיקר כוכבים צעירים וענני האבק והגז שמהם נוצרו לאחרונה.
הכוכבים באסוציאציות הללו הם יעדים אידיאליים להדמיה ישירה של מלווים תת-כוכבים (כוכבי לכת או חפצי ננסים חומים). מנהיג הצוות, אסטרונום ESO, Gael Chauvin, מציין כי "לא משנה מה טיבם, אובייקטים תת-כוכבים הם הרבה יותר חמים ובהירים כאשר צעירים - עשרות מיליוני שנים - ולכן ניתן לאתר אותם ביתר קלות מאשר חפצים ישנים בעלי מסה דומה".
הצוות התמקד במיוחד במחקר של עמותת TW Hydrae. הוא ממוקם בכיוון הכוכב הידרה (נחש המים) עמוק בשמיים הדרומיים, במרחק של כ -230 שנות אור. לשם כך הם השתמשו במתקן ה- NACO [3] בטלסקופ יפון, 8.2 מ 'VLT, אחד מארבעת הטלסקופים הענקיים במצפה הפרנל ESO בצפון צ'ילה. האופטיקה האדפטיבית של הכלי (AO) מתגברת על העיוות הנגרם על ידי סערה אטמוספרית, ומייצרת תמונות חדות כמעט-אינפרא אדום. חיישן חזית הגל האינפרא אדום היה מרכיב חיוני במערכת ה- AO להצלחה של תצפיות אלה. מכשיר ייחודי זה מרגיש את העיוות של התמונה כמעט באינפרא אדום, כלומר באזור אורך גל שבו חפצים כמו 2M1207 (ראה להלן) בהירים בהרבה מאשר בטווח הגלוי.
איגוד TW Hydrae מכיל כוכב עם בן לוויה גמדי חום המסתובב, בערך פי 20 ממסת יופיטר, וארבעה כוכבים המוקפים בדיסקים פרוטו-פלנטריים מאובקים. חפצים גמדים חומים הם "כוכבים נכשלים", כלומר גופים קטנים מדי מכדי שתהליכים גרעיניים הציתו בפנים שלהם וכעת הם מייצרים אנרגיה על ידי התכווצות. הם כמעט ואינם פולטים שום אור גלוי. כמו השמש וכוכבי הלכת הענקיים במערכת השמש, הם מורכבים בעיקר מגז מימן, אולי עם חגורות ענן מסתחררות.
על סדרת חשיפות שנעשתה באמצעות פילטרים אופטיים שונים, גילו האסטרונומים כתם אור אדום זעיר, רק 0.8 קשת מעצם TW Hydrae Association אובייקט גמדי 2MASSWJ1207334-393254, או סתם "2M1207", ראה יחסי ציבור 26a / 04. התמונה הרופפת יותר פי מאה יותר מזו של 2M1207. "אם התמונות הללו היו מתקבלות ללא אופטיקה אדפטיבית, האובייקט הזה לא היה נראה", אומר גאל שובין.
כריסטוף דומאס, חבר נוסף בצוות, נלהב: "הריגוש לראות את מקור האור הקלוש הזה בזמן אמת בתצוגת המכשירים היה לא ייאמן. למרות שהוא ללא ספק גדול בהרבה מחפץ בגודל יבשתי, זו תחושה מוזרה שהיא אכן יכולה להיות המערכת הפלנטרית הראשונה שמעבר לצילומינו. "
אקסופלאנט או גמד חום?
מה טיבו של חפץ קלוש זה [4]? האם יכול להיות שזה אקסופלאנט במסלול סביב אותו חפץ ננסי צעיר וחום במרחק צפוי של כ 8,250 מיליון ק"מ (בערך פי שניים מהמרחק בין השמש לנפטון)?
"אם בן הזוג המועמד של 2M1207 הוא באמת כוכב לכת, זו תהיה הפעם הראשונה שמצולמים אקסופלאנט כבול בכבידה סביב כוכב או גמד חום", אומר בנימין צוקרמן מ- UCLA, חבר בצוות וגם באסטרוביולוגיה של נאס"א. מכון.
באמצעות ספקטרוסקופיה ברזולוציה גבוהה-זוויתית עם מתקן ה- NACO, הצוות אישר את מצבו התת-בסיסי של אובייקט זה - המכונה כעת "Companion Gandid Planet Candidate (GPCC)" - על ידי זיהוי ספיגות פס מים רחבות באטמוספירה שלו, ראה . צילום יחסי ציבור 26b / 04.
הספקטרום של כוכב לכת צעיר וחם - כפי שעשוי להיות ה- GPCC - יהיה בעל קווי דמיון חזקים עם חפץ ישן ומסיבי יותר כמו גמד חום. עם זאת, כאשר הוא יתקרר לאחר כמה עשרות מיליוני שנים, אובייקט כזה יראה את חתימותיו הספקטרליות של כוכב לכת ענקי כמו אלה במערכת השמש שלנו.
אף על פי שהספקטרום של GPCC די "רועש" בגלל קלושו, הצוות הצליח להקצות לו אפיון ספקטרלי שמאפשר זיהום אפשרי על ידי חפצים חוץ-גלקטיים או כוכבים מגניבים בסגנון מאוחר עם עודף אינפרא אדום חריג, שנמצא מעבר ל גמד חום.
לאחר בדיקה מדוקדקת ביותר של כל האפשרויות, הצוות מצא כי על אף שזה מאוד בלתי אפשרי מבחינה סטטיסטית, אי אפשר לשלול לחלוטין את האפשרות שאובייקט זה יכול להיות גמד מבוגר ומסיבי יותר, חזית או רקע, קריר וחום. הניתוח המפורט הקשור זמין במאמר המחקר שהתקבל והתקבל לפרסום בכתב העת האירופי Astronomy & Astrophysics (ראה להלן).
השלכות
הגמד החום 2M1207 יש כ 25- ממסת יופיטר ולכן הוא כ- 42 פעמים בהיר יותר מהשמש. כחבר באיגוד TW Hydrae, הוא כבן שמונה מיליון שנה.
מכיוון שמערכת השמש שלנו בת 4,600 מיליון שנה, אין דרך למדוד ישירות כיצד כדור הארץ וכוכבי לכת אחרים נוצרו במהלך עשרות מיליוני השנים הראשונות שלאחר היווצרות השמש. אבל, אם אסטרונומים יכולים לחקור את סביבם של כוכבים צעירים שהם כיום רק עשרות מיליוני שנים, אז על ידי עדים למגוון מערכות פלנטאריות שמתגבשות כעת, הם יוכלו להבין בצורה מדויקת הרבה יותר את המקורות הרחוקים שלנו.
אן-מארי לגראנז ', חברת הצוות ממצפה הכוכבים גרנובל (צרפת), מסתכלת לעתיד: "התגלית שלנו מייצגת צעד ראשון לקראת פתיחת שדה חדש לגמרי באסטרופיזיקה: המחקר והדימוי והספקטרוסקופיה של מערכות פלנטאריות. מחקרים מסוג זה יאפשרו לאסטרונומים לאפיין את המבנה הפיזי וההרכב הכימי של כוכבי לכת ענקיים ובסופו של דבר. "
תצפיות מעקב
אם לוקחים בחשבון את צבעי האינפרא אדום ואת הנתונים הספקטרליים הזמינים עבור GPCC, חישובי המודל האבולוציוני מצביעים על כוכב לכת של 5 צדק, המרוחק פי 55 יותר מ- 2M1207 מכדור הארץ מהשמש (55 AU). נראה כי טמפרטורת פני השטח חמה פי 10 מכפי צדק, בערך 1000C; זה מוסבר בקלות על ידי כמות האנרגיה שצריך להשתחרר בקצב ההתכווצות הנוכחי של חפץ צעיר זה (אכן, כוכב הלכת הענק הישן בהרבה, עדיין מייצר אנרגיה בפנים שלו).
האסטרונומים ימשיכו כעת במחקר שלהם כדי לאשר או להכחיש אם גילו למעשה אקסופלאנט. במהלך השנים הבאות, הם מצפים לבסס מעל לכל ספק אם האובייקט הוא אכן כוכב לכת במסלול סביב הגמד החום 2M1207 על ידי צפייה בשני האובייקטים נעים בחלל וכדי ללמוד אם הם נעים יחד או לא. הם ימדדו גם את בהירות ה- GPCC באורך גל מרובה וניתן לנסות לתצפיות ספקטרליות נוספות.
אין ספק שתוכניות עתידיות להצגת exoplanets סביב כוכבים סמוכים, הן מהקרקע עם טלסקופים גדולים במיוחד המצוידות באופטיקה אדפטיבית מעוצבת במיוחד, או מהחלל עם טלסקופים מיוחדים למציאת כוכבי לכת, ירוויחו מאוד מהישגים טכנולוגיים עכשוויים.
עוד מידע
התוצאות שהוצגו בהודעה לעיתונות זו של ESO מבוססות על עבודה מחקרית ("מועמד כוכב ענק ליד גמד חום חום" מאת G. Chauvin et al.) שהתקבל לפרסום ויופיע בקרוב בכתב העת המוביל המוביל " אסטרונומיה ואסטרופיסיקה ". כאן ניתן לקבל הדפסה מראש.
הערות
[1]: הודעה לעיתונות זו מונפקת במקביל על ידי ESO ו- CNRS (בצרפתית).
[2]: הקבוצה מורכבת מגאל שובין וכריסטוף דומאס (ESO-צ'ילה), אן-מארי לגראנז 'וז'אן לוק בזיט (LAOG, גרנובל, צרפת), בנג'מין צוקרמן ואינסוק סונג (UCLA, לוס אנג'לס, ארה"ב), דיוויד מולט (LAOMP, טרבס, צרפת) ופטריק לורנס (IPAC, פאסדנה, ארה"ב). חברי הצוות האמריקאים מודים במימון בחלקו על ידי המכון לאסטרוביולוגיה של נאס"א.
[3]: מתקן ה- NACO (ממערכת אופטיקה של Adaptive NAOS / Nasmyth ו- CONICA / Imager כמעט-אינפרא אדום וספקטרוגרף) בטלסקופ VLT Yepun ב -8.2 מ 'על Paranal מציע את היכולת לייצר תמונות מוגבלות-דיפרקציה כמעט-אינפרא-אדום של חפצים אסטרונומיים. . הוא מרגיש את הקרינה באזור אורך הגל הזה עם הדיכרוזיק N90C10; 90 אחוז מהשטף מועבר לחיישן חזית הגל ו -10 אחוזים למצלמה הכמעט אינפרה-אדום CONICA. מצב זה שימושי במיוחד להדמיה חדה של אובייקטים כוכביים או סובלתיים בעלי מסה נמוכה מאוד. מתקן האופטיקה האדפטיבית (NAOS) נבנה, במסגרת חוזה של ESO, על ידי Office National d'Etudes et de Recherches A? Rospatiales (ONERA), Laboratoire d'Astrophysique de Grenoble (LAOG) ומעבדות LESIA ו- GEPI במצפה הכוכבים פריז בצרפת, בשיתוף עם ESO. המצלמה של CONICA נבנתה, במסגרת חוזה של ESO, על ידי Max-Planck-Institut f? R Astronomie (MPIA) (היידלברג) ו- Max-Planck Institut f? R Extraterrestrische Physik (MPE) בגרמניה, בשיתוף פעולה עם ESO.
[4]: מה ההבדל בין גמד חום קטן לאקסופלנט? קו הגבול בין השניים עדיין נחקר אך נראה כי חפץ גמדי חום נוצר באותו אופן כמו כוכבים, כלומר על ידי התכווצות בענן בין כוכבים בעוד כוכבי לכת נוצרים בתוך דיסקים כוכבאליים יציבים באמצעות התנגשות / התקרבות של כוכבי לכת או דיסק חוסר יציבות. זה מרמז כי גמדים חומים נוצרים מהר יותר (פחות ממיליון שנה) מאשר כוכבי לכת (~ 10 מיליון שנה). דרך נוספת להפריד בין שני סוגים של אובייקטים היא על ידי מסה (שכן הדבר נעשה גם בין גמדים חומים לכוכבים): כוכבי לכת (ענקיים) קלים יותר מכ- 13 המוני צדק (המסה הקריטית הנחוצה כדי להצית את היתוך הדויטריום), גמדים חומים. הם כבדים יותר. לרוע המזל, לא ניתן להשתמש בהגדרה הראשונה בפועל, למשל, בעת גילוי בן לוויה קלוש כמו במקרה הנוכחי, מכיוון שהתצפיות אינן מספקות מידע על אופן יצירת האובייקט. נהפוך הוא, קריטריון ההמונים לעיל מועיל במובן זה שספקטרוסקופיה ואסטרומטריה של אובייקט קלוש, יחד עם המודלים האבולוציוניים המתאימים, עשויים לחשוף את המסה ומכאן את טיב האובייקט.
המקור המקורי: פרסום חדשות ESO
