אשראי תמונה: ESO
על ידי מחקר טלסקופ גדול מאוד של ESO ב- Paranal וסוויטה של טלסקופים מבוססי קרקע וחלל במחקר שנמשך ארבע שנים, מדד צוות אסטרונומים בינלאומי לראשונה את המסה של כוכב מגניב במיוחד ואת בן לוויה הננס החום שלו. . שני הכוכבים יוצרים מערכת בינארית ומקיפים זה את זה תוך כעשר שנים.
הצוות השיג תמונות ברזולוציה גבוהה כמעט ליד האינפרא אדום; בשטח הם הביסו את השפעת הטשטוש של האווירה הארצית באמצעות טכניקות אופטיקה אדפטיביות. על ידי קביעת מדויק של המסלול שהוקרן בשמיים, האסטרונומים הצליחו למדוד את המסה הכוללת של הכוכבים. נתונים נוספים והשוואה עם דגמים מהממים מניבים אז את המסה של כל אחד מהרכיבים.
לכבד יותר משני הכוכבים יש מסה סביב 8.5% ממסת השמש ובן לוויה הגמדי החום בהיר עוד יותר, רק 6% ממסת השמש. שני האובייקטים צעירים יחסית עם גיל 500-1,000 מיליון שנה.
תצפיות אלה מייצגות צעד מכריע לקראת כיול שעדיין חסר של מודלים של אבולוציה מהממים לכוכבי מסה נמוכים מאוד.
מספר טלפון כוכב
אף על פי שהאסטרונומים מצאו כמה מאות של כוכבים בעלי גוש נמוך מאוד וגמדים חומים, התכונות הבסיסיות של עצמים קיצוניים אלה, כמו המונים וטמפרטורות פני השטח, עדיין לא ידועות. בתוך גן החיות הקוסמי, הכוכבים האולטרה-קרירים הללו מייצגים מעמד של עצמים "בינוניים" בין כוכבי לכת ענקיים - כמו יופיטר - וכוכבים "רגילים" פחות מסיביים מהשמש שלנו, ולכן הבנתם היטב חשובה מכאן לתחום האסטרופיזיקה הכוכבית. .
הבעיה עם הכוכבים האולטרה-קרירים הללו היא שבניגוד לכוכבים נורמליים ששורפים מימן בליבתם המרכזית, לא קיים קשר ייחודי בין זוהר הכוכב והמסה שלו. אכן, בהירות וטמפרטורות פני השטח של כוכבי הגמד המגניבים במיוחד תלויות הן בגילן והן במסתן. גמד ישן יותר ומסיבי מעט יותר מגניב יכול אפוא להיות באותה טמפרטורה בדיוק כמו אחד צעיר יותר, מסיבי פחות.
לפיכך זוהי מטרה בסיסית של האסטרופיזיקה המודרנית להשיג באופן עצמאי את ההמונים של כוכב ננסי מגניב במיוחד. זה אפשרי באופן עקרוני על ידי לימוד אובייקטים כאלה שהם חברים במערכת בינארית.
זה בדיוק מה שעשה כעת צוות אסטרונומים בינלאומי במחקר בן ארבע שנים על מערכת בינארית בינארית עם כוכב ננס מגניב במיוחד, תוך שימוש בשפע של מתקנים טלסקופיים מובילים, כולל הטלסקופ Very Large Very ESO, כמו גם Keck אני וג'מיני צפון בהוואי וגם טלסקופ החלל האבל. מערכת זו - עם שם מספר הטלפון של 2MASSW J0746425 + 2000321 - ממוקמת במרחק של 40 שנות אור.
האסטרונומים השתמשו בהדמיה ברזולוציה גבוהה-זוויתית בכדי לראות את שני הכוכבים במערכת הבינארית וכדי למדוד את תנועתם לאורך תקופה של ארבע שנים. עם זאת, ניתן לומר זאת ביתר קלות ממה שנעשה, שכן ההפרדה בשמיים בין שני הכוכבים היא די קטנה: בין 0.13 ל- 0.22 קשת. זה תואם את גודל המטבע של 1 אירו, שנראה במרחק של כ- 25 ק"מ.
ההפרדה הזו כה קטנה, עד שבדרך כלל לא ניתן להבדיל בין שני הכוכבים בגלל ההשפעה המטשטשת של הסערה האטמוספרית (ה"ראייה "). לכן יש צורך להשתמש בטכניקה של אופטיקה אדפטיבית. שיטה נפלאה זו מבוססת על מדידת איכות התמונה בזמן אמת ושליחת אותות מתקנים תואמים עד פי 100 בכל שנייה למראה קטנה ומתעצבת, הממוקמת מול הגלאי. כאשר המראה משנה את צורתה באופן רציף, נטרול ההשפעה המטרידה של הסערה. מיושם ב- VLT, טכניקה זו הביאה לתמונות שהן חדות לפחות פי עשרה מה"ראייה ", ולכן הן מראות פרטים רבים יותר באובייקטים שנצפו.
בטלסקופ הגדול מאוד השתמשו האסטרונומים בכלי ה- NACO האופטי ההסתגלות החדיש. אומר הרוו? בוי, מחבר המאמר הראשי המציג את התוצאות המתוארות כאן: "NACO מציע אפשרות לעבוד באינפרא אדום ולכן הוא מתאים באופן אידיאלי לחקר כוכבים אולטרה-קרירים, הפולטים את מרבית האור שלהם בטווח אורך גל זה. עם השילוב בין היעילות הגבוהה של NACO ו- VLT, והתנאים האטמוספריים המצוינים ששררו ב- Paranal, הצלחנו להשיג תמונות חדות מאוד של מערכת הכוכבים הבינארית הזו, כמעט טובות כאילו הטלסקופ היה ממוקם בחלל. "
מגניב במיוחד ובדיאטה
במהלך המחקר הארוך שנמשך ארבע שנים שלהם, נמדדו שבעה עמדות יחסיות שונות של שני מרכיבי המערכת הבינארית ו- Herv? בוי ועמיתיו הצליחו לקבוע בדיוק טוב את מסלולי הכוכבים. הם מגלים ששני הכוכבים סובבים זה את זה אחת לעשר שנים וכי ההפרדה הפיזית שלהם היא רק פי 2.5 ממרחק כדור הארץ לשמש - כפי שאומרים האסטרונומים, 2.5 יחידות אסטרונומיות. בעזרת חוקים של קפלר, זה פשוט לגזור את המסה הכוללת של המערכת. הערך המתקבל הוא פחות מ -15% ממסת השמש.
לאחר מכן השתמשו האסטרונומים בנתונים הפוטומטריים של כל כוכב שהושג בכמה פסי גל, כמו גם בספקטרום שהושג באמצעות טלסקופ החלל האבל כדי לחקור את שני העצמים ביתר פירוט. בעזרת דגמי הכוכבים האחרונים של הקבוצה של Ecole Normale Sup? Rieure de Lyon, הם גילו כי לשני הכוכבים יש בערך אותה טמפרטורת שטח, בערך 1500 C (1800 K). עבור כוכב זה אכן מגניב במיוחד - לשם השוואה, טמפרטורת פני השטח של השמש גבוהה יותר משלוש פעמים.
באמצעות מודלים תיאורטיים, הצוות מצא כי שני הכוכבים צעירים למדי (במונחים אסטרופיזיים) - גילם נע בין 500 ל -1,000 מיליון שנה בלבד. המסיבי יותר מבין השניים יש מסה שבין 7.5 ל 9.5% ממסת השמש, ואילו לוויה שלה יש מסה בין 5 ל 7% ממסת השמש.
חפצים שמשקלם פחות מכ- 7% מהשמש שלנו נקראו בצורה שונה "גמדים חומים", "כוכבים נכשלים" או "כוכבי לכת סופר". ואכן, מכיוון שאין להם ייצור אנרגיה מתמשך על ידי תגובות גרעיניות תרמיות בפנים שלהם, רבות מהמאפיינים שלהם דומים יותר לאלה של כוכבי לכת גז ענקיים במערכת השמש שלנו כמו יופיטר, מאשר לכוכבים כמו השמש.
המערכת 2MASSW J0746425 + 2000321 מורכבת ככל הנראה מגמד חום המקיף כוכב גמדי אולטרה מגניב יותר. זוהי "אבן רוזטה" אמיתית בתחום החדש של אסטרופיזיקה בכוכבים נמוכים וממחקרים נוספים בוודאי יספקו מידע רב ערך על חפצים אלה באזור המעבר בין כוכבים לכוכבי לכת.
המקור המקורי: פרסום חדשות ESO
