Uluslararası bir gökbilimciler ekibi şimdiye kadar bilinen en küçük çekirdek yanan yıldızın yarıçapını ve kütlesini doğru bir şekilde belirledi.
Gözlemler, Mart 2004'te ESO Paranal Gözlemevinde (Şili) 8.2 m VLT Kueyen teleskopunda FLAMES çok fiber spektrografı ile gerçekleştirildi. OGLE araştırması sırasında geçici parlaklık “daldırma” tespit edilen altmış yıldız için doğru radyal hızları ölçmeyi amaçlayan büyük bir programın parçasıdır.
Gökbilimciler, yıldızın ışık eğrisinde OGLE-TR-122 olarak bilinen daldırma işleminin çok küçük bir yıldız arkadaşından kaynaklandığını ve bu güneş benzeri yıldızı her 7.3 günde bir engellediğini buluyorlar.
Bu arkadaş Jüpiter gezegeninden 96 kat daha ağır ancak sadece% 16 daha büyük. Doğrudan gözlemler, güneş kütlesinin 1 / 10'undan daha az kütleli yıldızların dev gezegenlerle neredeyse aynı boyutta olduğunu ilk kez göstermektedir. Bu gerçek, gezegenlerin geçişi için mevcut arama sırasında açıkça dikkate alınmalıdır.
Buna ek olarak, Çok Büyük Teleskop ile yapılan gözlemler, astronomlar için gerçek bir bonanza olan Güneş kütlesinin üçte birinden küçük kütleleri olan yıldızları barındıran yedi yeni tutulma çiftinin keşfedilmesine yol açtı.
OGLE Anketi
Bir gezegen ana yıldızının (Dünya'dan görüldüğü gibi) önünden geçtiğinde, yıldız ışığının küçük bir kısmını bizim görüşümüzden engeller [1].
Bu “gezegensel geçişler”, gökbilimcilerin dış gezegenlerin kütlesini ve yarıçapını benzersiz bir şekilde ölçmelerine izin verdikleri için büyük ilgi görüyor. Bu nedenle, diğer dünyaların bu zayıf imzalarını bulmaya çalışan çeşitli anketler devam etmektedir.
Bu programlardan biri, başlangıçta çok sayıda yıldızın parlaklığını uzun zaman aralıklarında izleyerek mikrolensleme olaylarını tespit etmek için tasarlanan OGLE araştırmasıdır. Geçtiğimiz yıllarda, küçük yörüngeli nesnelerin (küçük yıldızlar, kahverengi cüceler [2] veya Jüpiter boyutlu gezegenler) düzenli geçişinden kaynaklanan yıldızların parlaklığında periyodik, çok sığ “düşüşler” araması da yapıldı. OGLE ekibi o zamandan beri, biri Galaktik Merkez yönünde, diğeri Carina takımyıldızı içinde ve üçüncüsü Erboğa / Musca takımyıldızları içinde olmak üzere üç güney gökyüzü alanında birkaç yüz bin yıldızla yaptıkları anketten 177 “gezegen transit adayı” duyurdu.
Bununla birlikte, geçiş nesnesinin doğası, ancak ana yıldızın müteakip radyal hız gözlemleri ile belirlenebilir. Hız varyasyonlarının (genlik) büyüklüğü doğrudan eşlik nesnesinin kütlesi ile ilişkilidir ve bu nedenle gözlemlenen parlaklık “daldırma” nın nedeni olarak yıldızlar ve gezegenler arasında ayrım yapılmasına izin verir.
Düşük Kütleli Yıldızların Bonanzası
Uluslararası bir gökbilimciler ekibi [3] bu çalışma için 8.2 m'lik VLT Kueyen teleskopunu kullanmıştır. Aynı anda 8 nesneye kadar yüksek çözünürlüklü spektrum elde etmeyi sağlayan FLAMES / UVES tesisinin çoğullama kapasitesinden yararlanarak, radyal hızlarını yaklaşık 50 m / s hassasiyetle ölçerek 60 OGLE transit aday yıldızına baktılar [ 4].
Bu iddialı program şimdiye kadar beş yeni geçiş dış gezegeninin keşfiyle sonuçlandı (bunlardan ikisinin duyurulması için bkz. Örneğin ESO PR 11/04).
OGLE tarafından belirlenen diğer transit adaylarının çoğu, ikili, yani çoğu durumda güneş benzeri bir yıldızın önünden geçen küçük ve düşük kütleli yıldızların tutulmasını sağladı. Küçük ve hafif yıldızlar hakkındaki bu ek veri zenginliği, gökbilimciler için gerçek bir bonanzadır.
Kütle ve Yarıçap Arasındaki İlişkinin Sınırlandırılması
Düşük kütleli yıldızlar son derece ilginç nesnelerdir, çünkü içlerindeki fiziksel koşulların güneş sistemimizdeki Jüpiter gibi dev gezegenlerinkiyle çok ortak noktası olduğu için. Dahası, en küçük yıldızların boyutlarının belirlenmesi, aşırı koşullar altında maddenin davranışı hakkında dolaylı, önemli bilgiler sağlar [5].
Yakın zamana kadar çok az gözlem yapılmıştı ve düşük kütleli yıldızlar hakkında çok az şey biliniyordu. Şu anda, yarıçapların kesin değerleri sadece Güneş kütlesinin üçte birinden daha az kütleye sahip dört yıldız için bilinir (cf. ESO PR 22/02, Çok Büyük Teleskop İnterferometresi ile yapılan ölçümler için) ve hiç yok Güneş kütlesinin sekizinci altındaki kütleler için.
Bu durum şimdi önemli ölçüde değişiyor. Gerçekten de, Çok Büyük Teleskop ile yapılan gözlemler, şimdiye kadar kütlelerin Güneş kütlesinin üçte birinden daha düşük kütleleri barındıran yedi yeni tutulma ikiliğinin keşfedilmesine yol açtı.
Dolayısıyla bu yeni gözlem seti, kesin yarıçap ve kütlelerin bilindiği düşük kütleli yıldızların sayısını neredeyse üç katına çıkarır. Ve daha da iyisi - bu yıldızlardan biri artık en küçük olarak biliniyor!
Gezegen Boyutlu Yıldızlar
Yeni bulunan yıldız cücesi, Samanyolu galaksisinde oldukça uzak bir yıldız olan OGLE-TR-122'nin arkadaşıdır ve güney takımyıldızı Carina yönünde görülür.
OGLE programı, OGLE-TR-122'nin her 7 günde bir 6 saat 27 dakikada bir yüzde 1,5 parlaklık düşüşü yaşadığını, her seferinde 3 saatin biraz üzerinde (yaklaşık 188 dakika) sürdüğünü ortaya koydu. Mart 2004'te 6 gece boyunca yapılan FLAMES / UVES ölçümleri, bu dönemin radyal hız değişimlerini yaklaşık 20 km / s'lik bir genlikle ortaya koymaktadır. Bu, Hidrojen yanma sınırına yakın, OGLE-TR-122 etrafında dönen çok düşük kütleli bir yıldızın açık imzasıdır. Bu refakatçi OGLE-TR-122b adını aldı.
Observatoire Astronomique Marseille Provence'ın (Fransa) Franisis Bouchy'sinin açıkladığı gibi: “OGLE tarafından toplanan bilgilerle birleştiğinde, spektroskopik verilerimiz, sistemdeki güneş gibi görünen daha büyük yıldızın doğasını belirlememize izin veriyor. sevmek".
Bu bilgi daha sonra çok daha küçük yoldaş OGLE-TR-122b'nin kütlesini ve yarıçapını belirlemek için kullanılabilir. Gerçekten de, geçişin derinliği (parlaklık azalması), iki yıldızın yarıçapları arasındaki oranın doğrudan bir tahminini verir ve spektroskopik yörünge, daha büyük yıldızın kütlesi bilindikten sonra, arkadaşının kütlesinin benzersiz bir değerini sağlar. .
Gökbilimciler, OGLE-TR-122b'nin Güneş kütlesinin onbirinci ağırlığında olduğunu ve güneş kütlesinin sekizde biri olan bir çapa sahip olduğunu bulmuşlardır. Böylece, yıldız hala Jüpiter'den 96 kat daha büyük olmasına rağmen, bu dev gezegenden sadece% 16 daha büyük!
Yoğun Bir Yıldız
ESO'dan Claudio Melo ve çalışmayı yapan gökbilimciler ekibinin üyesi, “Jüpiter'e 95 kez kendi kütlesini eklediğinizi ve bununla birlikte sadece biraz daha büyük bir yıldızla sonuçlandığınızı hayal edin” diyor. “Nesne, ek meseleye yer açmak için küçülüyor ve giderek daha yoğun hale geliyor.”
Böyle bir yıldızın yoğunluğu Güneş'in yoğunluğunun 50 katından fazladır.
Cenevre Gözlemevi'nden (İsviçre) Frederic Pont, “Bu sonuç, yakınlarına göre bile gezegenlere çarpıcı görünen yıldızların varlığını gösteriyor” dedi. “Gelecekte bir uzay sondasından yakın mesafeden böyle bir nesneye yaklaşan görüntüler alsak bile, bunun bir yıldız mı yoksa gezegen mi olduğunu anlamak kolay olmayacak mı?”
Bütün yıldızlar gibi OGLE-TR-122b de nükleer reaksiyonlar yoluyla iç kısmında gerçekten enerji üretir. Bununla birlikte, düşük kütlesi nedeniyle, bu iç enerji üretimi, özellikle güneş benzeri yıldızının ürettiği enerjiye kıyasla çok küçüktür.
Daha az çarpıcı olmayan şey, "sıcak Jüpiterler" olarak adlandırılan, ev sahibi yıldızlarına çok yakın yörüngede dönen dış gezegenlerin, yeni bulunan yıldızdan daha büyük olabilen yarıçaplara sahip olmasıdır. Örneğin, dış gezegen HD209458b'nin yarıçapı Jüpiter'inkinden yaklaşık% 30 daha büyüktür. Bu nedenle OGLE-TR-122b'den önemli ölçüde daha büyüktür!
Maskelilerin
Bu keşif, aynı zamanda devam eden gezegenler için yapılan araştırmalar üzerinde de derin etkilere sahiptir. Bu gözlemler, bazı yıldız cisimlerin Jüpiter benzeri gezegenlerin geçişiyle tam olarak aynı fotometrik sinyalleri (parlaklık değişiklikleri) üretebileceğini açıkça göstermektedir [6]. Dahası, bu çalışma bu tür yıldızların nadir olmadığını göstermiştir.
OGLE-TR-122b gibi yıldızlar bu nedenle dev dış gezegenler arasında maskeli balolardır ve onları en dıştaki gezegenleri kuzenlerinden ayırmak için özen gösterilmelidir. Bu tür küçük yıldızların ortaya çıkarılması ancak en büyük teleskoplarla yüksek çözünürlüklü spektral ölçümlerin takibi ile yapılabilir. Çok Büyük Teleskop için daha fazla çalışma var!
Daha fazla bilgi
Bu basın bülteninde yer alan bilgiler, kısa bir süre önce önde gelen araştırma dergisinde “Astronomi ve Astrofizik” (F tarafından “OGLE-TR-122 etrafında gezegen boyutlu bir yıldız”) Editör'e Mektup olarak yer alacak bir araştırma makalesine dayanmaktadır. Pont ve ark.). Bildiri, A&A web sitesinde PDF formatında mevcuttur.
notlar
[1]: Kahverengi cüceler ya da “başarısız yıldızlar”, Jüpiter'den 75 kat daha büyük nesnelerdir. Büyük nükleer füzyon işlemlerinin iç kısmında tutuşamayacak kadar küçüktürler.
[2]: Jüpiter büyüklüğünde bir gezegenin yarıçapı, güneş tipi bir yıldızın yarıçapından yaklaşık 10 kat daha küçüktür, yani yıldızın yüzeyinin yaklaşık 1 / 100'ünü kaplar ve dolayısıyla yıldız ışığının yaklaşık% 1'ini engeller. transit sırasında.
[3]: Ekip, İsviçre'deki Cenevre Gözlemevi'nde Fr ?d? Ric Pont, Michel Mayor, Didier Queloz ve St ?phane Udry, ESO-Şili'den Claudio Melo, Fransa'daki Observatoire Astronomique Marseille Provence'da Fran Boisy'den oluşuyor. ve Lizbon Astronomik Gözlemevi, Nuno Santos, Portekiz.
[4]: Bu, 180 km / s'lik bir hızın ölçülmesidir. Karşılaştırıldığında, Jüpiter'in indüklediği Güneş'in hareketi yaklaşık 13 m / s veya 47 km / s'dir. Bu hareket, gezegenin kütlesi ile orantılıdır ve yıldızdan uzaklığının kare kökü ile ters orantılıdır.
[5]: Maddesi mükemmel bir gaz gibi davranan Güneş gibi normal bir yıldız için yıldız büyüklüğü kütle ile orantılıdır. Bununla birlikte, düşük kütleli yıldızlar için kuantum etkileri önem kazanır ve yıldız maddesi “dejenere” olur, bu da sıkıştırmaya mükemmel bir gazdan çok daha fazla direnir. Kütlesi Jüpiter'in kütlesinin 75 katından az olan nesneler, yani kahverengi cüceler için, madde tamamen dejenere olur ve boyutları kütleye bağlı değildir.
[6]: Uzaktaki bir geçiş nesnesinin - yıldız ya da gezegen - daima parlak “daldırma” üreteceğine dikkat edin, ancak kendisi de parlaktır. Geçişten önce ve sonra, kaydedilen parlaklık, merkezi yıldızın ve yörüngedeki nesnenin parlaklığının toplamına eşittir. Transit sırasında kaydedilen parlaklık, bu toplam eksi merkezi yıldızın gizlenmiş olan kısmı tarafından yayılan ışıktan oluşur.
Orijinal Kaynak: ESO Haber Bülteni
