Myślisz, że tej zimy na Ziemi jest nieprzyjemna pogoda? Spróbuj kiedyś wypoczywać na brązowym karle Luhman 16B.
Dwa badania przeprowadzone w tym tygodniu w Instytucie Astronomii im. Maxa Plancka w Heidelbergu w Niemczech zawierają pierwsze spojrzenie na cechy atmosferyczne brązowego karła.
Brązowy karzeł to obiekt podrzędny, który wypełnia lukę między planetą o wysokiej masie powyżej 13 mas Jowisza, a czerwoną gwiazdą karła o niskiej masie powyżej 75 mas Jowisza. Do tej pory niewiele brązowych karłów zostało bezpośrednio sfotografowanych. Do badań naukowcy wykorzystali niedawno odkrytą parę brązowych karłów Luhman 16A i B. Przy masach około 45 (A) i 40 (B) Jowisza para jest oddalona o 6,5 lat świetlnych i znajduje się w gwiazdozbiorze Vela. Tylko Alfa Centauri i Gwiazda Barnarda są bliżej Ziemi. Luhman A jest brązowym karłem typu L, podczas gdy składnik B jest obiektem podrzędnym typu T.
Więcej informacji: Przeczytaj opis „odkrycia”, w jaki sposób dokonano tego odkrycia - od wniosku po komunikat prasowy.
„Poprzednie obserwacje sugerowały, że brązowe karły mają cętkowane powierzchnie, ale teraz możemy zacząć bezpośrednio je mapować.” Ian Crossfield z Max Planck Institute for Astronomy powiedział w komunikacie prasowym z tego tygodnia. „To, co widzimy, jest prawdopodobnie niejednolitym zachmurzeniem, podobnie jak w przypadku Jowisza”.
Aby skonstruować te obrazy, astronomowie wykorzystali technikę pośrednią znaną jako obrazowanie dopplerowskie. Ta metoda wykorzystuje drobne przesunięcia obserwowane, gdy obracające się cechy zbliżają się do brązowego karła i oddalają się od obserwatora. Prędkości dopplerowskie cech mogą również wskazywać obserwowane szerokości geograficzne, a także nachylenie lub nachylenie ciała do naszej linii wzroku.
Ale nie potrzebujesz kurtki, ponieważ badacze mierzą pogodę na Luhman 16B w zakresie 1100 stopni Celsjusza, z deszczem stopionego żelaza w atmosferze głównie wodoru.
Badanie przeprowadzono przy użyciu CRyogenic InfraRed Echelle Spectrograph (CRIRES) zamontowanego na 8-metrowym bardzo dużym teleskopie opartym na kompleksie obserwacyjnym Paranal Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) w Chile. W ramach projektu CRIRES uzyskano widma niezbędne do odtworzenia mapy brązowego karła, a pomiary jasności kopii zapasowych wykonano za pomocą kamery astronomicznej GROND (gamma-ray Burst Optical / Near-Infrared Detector) przymocowanej do 2,2-metrowego teleskopu w Obserwatorium ESO La Silla.
Kolejna faza obserwacji będzie polegać na obrazowaniu brązowych karłów za pomocą spektroskopowo-polarymetrycznego instrumentu do badań egzoplanet o wysokim kontraście (SPHERE), który zostanie udostępniony online w obiekcie Very Large Telescope jeszcze w tym roku.
A to może zapoczątkować nową erę funkcji bezpośredniego obrazowania obiektów poza naszym Układem Słonecznym, w tym egzoplanet.
„Ekscytujące jest to, że to dopiero początek. Dzięki następnej generacji teleskopów, a zwłaszcza 39-metrowemu dużemu europejskiemu teleskopowi, prawdopodobnie zobaczymy mapy powierzchniowe bardziej odległych brązowych karłów - i ostatecznie mapę powierzchni dla młodej gigantycznej planety ”- powiedział wcześniej Beth Biller, badacz z siedzibą w Max Planck Institute, a teraz z University of Edinburgh. Badanie pary przeprowadzone przez Billera było jeszcze bardziej dogłębne, analizując zmiany jasności przy różnych długościach fal, aby przyjrzeć się strukturze atmosferycznej brązowych karłów na różnych głębokościach.
„Dowiedzieliśmy się, że wzór pogody na tych brązowych karłach jest dość złożony” - powiedział Biller. „Struktura chmur brązowego karła zmienia się dość silnie w zależności od głębokości atmosferycznej i nie można tego wyjaśnić chmurami jednowarstwowymi”.
Papier na temat mapy pogody z brązowym karłem ukazuje się dziś 30 styczniath, Edycja 2014 Natura pod tytułem Mapowanie nieregularnych chmur na pobliskim brązowym karle.
Para brązowych karłów, której dotyczy badanie, została oznaczona jako Luhman 16A i B na podstawie badań Kevina Luhmana z Pennsylvania State University, który odkrył tę parę w połowie marca 2013 r. Do tej pory Luhman odkrył 16 układów podwójnych. Oznaczenie katalogu WISE dla systemu ma znacznie bardziej kłopotliwe i numeryczne oznaczenie WISE J104915.57-531906.1.
Spotkaliśmy się z naukowcami, aby zapytać ich o szczegóły dotyczące orientacji i rotacji pary.
„Okres rotacji Luhmana 16B był wcześniej mierzony, obserwując uśrednione globalnie zmiany jasności brązowego karła w ciągu wielu dni. Luhman 16A wydaje się mieć jednolicie grubą warstwę chmur, więc nie wykazuje takiej zmienności i nie znamy jeszcze jego okresu ”, powiedział Crossfield Magazyn kosmiczny. „Możemy oszacować nachylenie osi obrotu, ponieważ znamy okres obrotu, wiemy, jak duże są brązowe karły, aw naszym badaniu zmierzyliśmy„ przewidywaną ”prędkość obrotową. Z tego wiemy, że musimy widzieć brązowego karła w pobliżu równika.
Skonstruowane mapy odpowiadają niesamowicie szybkiemu okresowi rotacji wynoszącemu niecałe 6 godzin dla Luhman 16B. Dla kontekstu planeta Jowisz - jeden z najszybszych rotatorów w naszym Układzie Słonecznym - obraca się raz na 9,9 godziny.
„Okres rotacji Luhman 16B jest znany z 12 nocy monitorowania zmienności”, powiedział Biller Magazyn kosmiczny. „Zmienność komponentu B jest zgodna z wynikami z 2013 r., Ale komponent A ma niższą amplitudę zmienności i nieco inny okres rotacji, może 3-4 godziny, ale to wciąż bardzo niepewny wynik.”
To pierwsze odwzorowanie wzorców chmur na brązowym karle jest punktem orientacyjnym i może zapewnić lepsze zrozumienie tej przejściowej klasy obiektów.
Połącz to ogłoszenie z niedawnym pobliskim brązowym karłem uchwyconym na bezpośrednim obrazie, i jest oczywiste, że nadchodzi nowa era nauki egzoplanet, w której nie tylko będziemy w stanie potwierdzić istnienie odległych światów i obiektów podrzędnych, ale także scharakteryzuj, jakie są naprawdę.
