Ein neuer Fund von Astronomen angekündigt könnte einen großen Beitrag zum Verständnis einer entscheidenden „fehlenden Verbindung“ zwischen Planeten und Sternen leisten.
Das Team unter der Leitung von Justin R. Crepp von der University of Notre Dame, Friemann Assistant Professor of Physics, kürzlich hat ein Bild veröffentlicht eines Braunen Zwergs Begleiter zu einem Stern 98 Lichtjahre oder 30 Parsec entfernt. Diese Entdeckung markiert das erste Mal, dass ein T-Zwerg, der einen sonnenähnlichen Stern umkreist, mit bekannter Messung der Radialgeschwindigkeitsbeschleunigung direkt abgebildet wurde.
Das Objekt befindet sich im Sternbild Eridanus, wiegt etwa 52 Jupitermassen und umkreist einmal alle 320-1900 Jahre einen Stern mit einer Sonnenmasse von 0,95 und 51 Astronomischen Einheiten (AE). Beachten Sie, dass diese große Diskrepanz darauf zurückzuführen ist, dass wir das Objekt zwar seit etwa 17 Jahren seit 1996 verfolgen, aber noch nicht feststellen müssen, ob wir es in der Nähe von Apastron oder Periastron gefangen haben: Wir waren es einfach nicht lange genug gucken.
Der T-Zwerg, bekannt als HD 19467 B, könnte ein Maßstab für die Untersuchung von Objekten mit substellarer Masse werden, die die oft trübe Brücke zwischen echten Sternen, die durch Kernfusion leuchten, und gewöhnlichen Planeten mit hoher Masse überspannen.
Braune Zwerge werden in die Spektralklassen M, L, T und Y eingeteilt und werden im Allgemeinen mit einer Masse zwischen 13 und 80 Jupitern angegeben. Braune Zwerge nutzen einen Teil der Proton-Proton-Ketten-Fusionsreaktion, um Energie zu erzeugen, bekannt als Deuteriumverbrennung . Geringe Masse roter Zwerg Sterne haben einen Massenbereich von 80 bis 628 Jupiter oder 0,75% bis 60% der Masse unserer Sonne. Die Sonne hat etwas mehr als das 1.000-fache der Masse des Jupiter.
Die Forscher verwendeten Daten von den Targeting-Benchmark-Objekten mit Doppler-Spektroskopie (TRENDS)-High-Contrast-Imaging-Überprüfung und unterstützten sie mit präziseren Messungen mit freundlicher Genehmigung des hochauflösenden Echelle-Spektrometers oder HIRES-Instruments des Keck-Observatoriums.
Die Vorstellung eines Künstlers eines Braunen Zwergs vom Typ T. (Bildnachweis: Tyrogthekreeper unter einer Wikimedia Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported-Lizenz).
TRENDS verwendet adaptive Optiken, die darauf angewiesen sind, den Teleskopspiegel mehrere tausend Mal pro Sekunde präzise zu biegen, um die Unschärfeeffekte der Atmosphäre zu kompensieren. Braune Zwerge leuchten hauptsächlich im Infraroten, und Objekte wie HD 19467 B sind aufgrund ihrer Nähe zu ihrem Wirtsstern schwer zu erkennen. In diesem speziellen Fall zum Beispiel war HD 19467 B über 10.000 Mal lichtschwächer als sein Primärstern und befand sich nur etwas mehr als eine Bogensekunde entfernt.
„Dieses Objekt ist alt und kalt und wird letztendlich als einer der am besten untersuchten und untersuchten Braunen Zwerge, die bisher entdeckt wurden, viel Aufmerksamkeit auf sich ziehen“, sagte Crepp in einer kürzlich veröffentlichten Pressemitteilung des Keck-Observatoriums. „Mit fortlaufenden Folgebeobachtungen können wir es als Labor nutzen, um theoretische Atmosphärenmodelle zu testen. Schließlich wollen wir das Spektrum erdähnlicher Planeten direkt abbilden und erfassen. Dann sollten wir anhand des Spektrums in der Lage sein zu erkennen, woraus der Planet besteht, wie groß seine Masse, sein Radius, sein Alter usw. sind… im Grunde alle seine relevanten Eigenschaften.
Die Entdeckung eines erdgroßen Exoplaneten, der die bewohnbare Zone eines Sterns umkreist, ist derzeit der „heilige Gral“ der Exoplanetenforschung. Die direkte Beobachtung ermöglicht es uns auch, diese Schlüsselfaktoren zu bestimmen und ein Spektrum eines Exoplaneten zu erhalten, bei dem Detektionstechniken wie die Radialgeschwindigkeitsanalyse uns nur erlauben, eine obere Massengrenze des unsichtbaren Begleitobjekts festzulegen.
Dies bedeutet auch, dass mehrere Exoplaneten-Kandidaten in der aktueller Stand von 1074 bekannte Welten außerhalb unseres Sonnensystems stoßen ebenfalls an das untere Ende der Massengrenze für substellare Objekte und können tatsächlich auch Braune Zwerge mit geringer Masse sein.
Ein weiterer wichtiger Akteur bei der Entdeckung war die Nahinfrarotkamera (zweite Generation) oder NIRC2. Diese Kamera arbeitet mit dem adaptiven Optiksystem des Keck II-Teleskops zusammen, um Bilder im nahen Infrarot mit einer besseren Auflösung als Hubble bei optischen Wellenlängen zu erzielen, perfekt für die Jagd auf Braune Zwerge. NIRC2 ist vor allem für seine Analyse von Sternregionen in der Nähe des supermassereichen Schwarzen Lochs im Kern unserer Galaxie bekannt und hat auch einige herausragende Bilder von Objekten in unserem Sonnensystem erhalten.
Der sechseckige Hauptspiegel des Keck-II-Teleskops. (Quelle: SiOwl. Ein Wikimedia Commons-Bild unter einer Creative Commons Attribution 3.0 Unported-Lizenz).
Welche Bedeutung hat der Fund? Frei schwebende „schurkische“ Braune Zwerge wurden schon früher direkt abgebildet, wie das Paar namens WISE J104915.57-531906 die 6,5 Lichtjahre entfernt sind und letztes Jahr gesichtet wurden. Ein einsamer 6,5 Jupiter-Massenexoplanet PSO J318.5-22 wurde letztes Jahr auch von der PanSTARRS-Umfrage auf der Suche nach Braunen Zwergen gefunden.
„Dies ist der erste direkt abgebildete T-Zwerg (sehr kalter brauner Zwerg), für den wir dynamische Informationen unabhängig von seiner Helligkeit und seinem Spektrum haben“, sagte der leitende Forscher des Teams, Justin CreppUniversum heute.
Die Analyse von Braunen Zwergen ist auch für die Exoplanetenforschung von Bedeutung.
„Sie dienen als wesentliches Bindeglied zwischen unserem Verständnis von Sternen und Planeten“, sagte Crepp. 'Je kälter, desto besser.'
Und so wie es in den letzten zehn Jahren eine Kontroverse über die „Planetschaft“ am unteren Ende der Massenskala gegeben hat, können wir die Debatte leicht auf den oberen Bereich übertragen, da Objekte entdeckt werden, die die Grenze verwischen … vielleicht durch die 23rdJahrhundert haben wir endlich einStar Trek-artiges Klassifikationsschema, damit wir Aussagen treffen können wie „Captain, wir sind in die Umlaufbahn um einen Planeten der M-Klasse eingetreten …“
Etwas, das in Bezug auf rote und braune Zwergsterne schon immer faszinierend war, ist auch die Möglichkeit, dass ein einsamer Brauner Zwerg, der näher an unserem Sonnensystem liegt als Alpha Centauri, bisher der Entdeckung entgangen sein könnte. Und nein, Nibiru-Verschwörungstheoretiker müssen sich nicht bewerben. Herr Crepp stellt fest, dass ein solches Objekt, obwohl es möglich ist, wahrscheinlich nicht der Entdeckung durch Infrarotvermessungen wie WISE entgangen ist. Aber was wäre das für eine Entdeckung!
