Uluslararası bir gökbilimciler ekibi [2] tarafından hazırlanan bir araştırma makalesi lehine sağlam argümanlar sunmaktadır, ancak kesin cevap şimdi daha fazla gözlem beklemektedir.
Geçtiğimiz yıllarda birkaç kez, astronomik görüntüler çok daha parlak yıldızların yakınında görülen soluk nesneleri ortaya çıkardı. Bunlardan bazılarının yörüngede gezen gezegenler olduğu düşünülüyordu, ancak daha fazla çalışmadan sonra bunların hiçbiri gerçek teste dayanamadı. Bazıları soluk yıldız arkadaşlar olduğu ortaya çıktı, diğerleri tamamen ilgisiz arka plan yıldızlarıydı. Bu farklı olabilir.
Bu yılın Nisan ayında, Avrupalı ve Amerikalı gökbilimciler ekibi 2MASSWJ1207334-393254 olarak adlandırılan kahverengi bir cüce nesnenin çok yakınında (0.8 yaylı açısal mesafede) hafif ve çok kırmızı bir ışık noktası tespit etti. “2M1207” olarak da bilinen bu “başarısız bir yıldız”, yani büyük nükleer füzyon işlemlerinin iç kısmında tutuşması ve şimdi kasılma ile enerji üretmesi için çok küçük bir gövdedir. Yaklaşık 230 ışıkyılı uzaklıkta yer alan TW Hydrae yıldız derneğinin bir üyesidir. Keşif, adaptif optik destekli NACO tesisi [3] ile ESO Paranal Gözlemevi'nde (Şili) 8.2 m VLT Yepun teleskopunda yapıldı.
Feeble nesnesi 2M1207'den 100 kat daha sönüktür ve kızılötesine yakın spektrumu Haziran 2004'te NACO tarafından güçlü tesisin teknik sınırında büyük çabalarla elde edilmiştir. Bu spektrum su moleküllerinin imzalarını gösterir ve nesnenin nispeten küçük ve hafif olması gerektiğini doğrular.
Mevcut gözlemlerin hiçbiri, 2M1207 civarında yörüngede bir dış gezegen olabileceğine aykırı değildir. Kızılötesi renkler ve spektral veriler dikkate alındığında, evrimsel model hesaplamaları 2M1207 civarında yörüngede 5 jüpiter kütleli bir gezegene işaret ediyor. Yine de, bu ilginç nesnenin gerçek doğası hakkında net bir karara izin vermiyorlar. Böylece, gökbilimciler buna “Dev Gezegen Adayı Arkadaşı (GPCC)” derler [4].
Şimdi GPCC'nin gökyüzündeki hareketin 2M1207 etrafında dönen bir gezegenin hareketiyle uyumlu olup olmadığını belirlemek için gözlemler yapılacaktır. Bu en fazla 1-2 yıl içinde belirginleşmelidir.
Sadece bir ışık lekesi
1998'den bu yana, Avrupalı ve Amerikalı gökbilimcilerden oluşan bir ekip [2] genç, yakınlardaki “yıldız dernekleri”, yani çoğunlukla genç yıldızların büyük holdingleri ve yakın zamanda oluştukları toz ve gaz bulutlarının çevresini inceliyor.
Bu derneklerdeki yıldızlar, yıldız altı yoldaşların (gezegenler veya kahverengi cüce nesneler) doğrudan görüntülenmesi için ideal hedeflerdir. Ekibin lideri, ESO gökbilimcisi Gael Chauvin, “doğası ne olursa olsun, yıldız altı nesnelerin gençken on milyonlarca yıl - çok daha sıcak ve parlak olduğunu ve bu nedenle benzer kütleye sahip eski nesnelerden daha kolay tespit edilebileceğini” belirtiyor.
Ekip özellikle TW Hydrae Derneği'nin çalışmalarına odaklandı. Güney gökyüzünün derinliklerinde, yaklaşık 230 ışıkyılı uzaklıkta, Hydra (Su Yılanı) takımyıldızı yönünde yer almaktadır. Bunun için, Kuzey Şili'deki ESO Paranal Gözlemevi'ndeki dört dev teleskoptan biri olan 8.2 m VLT Yepun teleskopunda NACO tesisini [3] kullandılar. Enstrümanın adaptif optikleri (AO), atmosfer türbülansının neden olduğu bozulmayı ortadan kaldırarak son derece keskin yakın kızılötesi görüntüler üretiyor. Kızılötesi dalga önü sensörü, bu gözlemlerin başarısı için AO sisteminin önemli bir bileşeniydi. Bu eşsiz cihaz, yakın kızılötesi görüntünün deformasyonunu, yani 2M1207 (aşağıya bakınız) gibi nesnelerin görünür aralıktan çok daha parlak olduğu bir dalga boyu bölgesinde algılar.
TW Hydrae Derneği, yörüngesinde kahverengi bir cüce arkadaşı olan bir yıldız, Jüpiter'in kütlesinin yaklaşık 20 katı ve tozlu proto-gezegen diskleri ile çevrili dört yıldız içerir. Kahverengi cüce nesneler “başarısız yıldızlar”, yani nükleer işlemlerin içlerinde tutuşamayacak kadar küçük bedenler ve şimdi daralma yoluyla enerji üretiyorlar. Neredeyse hiç görünür ışık yaymazlar. Güneş ve güneş sistemindeki dev gezegenler gibi, çoğunlukla hidrojen gazı, belki de dönen bulut kemerleri ile oluşurlar.
Farklı optik filtreler aracılığıyla yapılan bir dizi pozlamada, gökbilimciler, TW Hydrae Association kahverengi cüce nesnesi 2MASSWJ1207334-393254 veya sadece “2M1207” den sadece 0,8 yaylı küçük bir kırmızı ışık lekesi keşfettiler. PR Fotoğraf 26a / 04. Bozuk görüntü 2M1207'den 100 kat daha soluk. Gael Chauvin, “Bu görüntüler uyarlanabilir optikler olmadan elde edilmiş olsaydı, bu nesne görülmezdi” diyor.
Ekibin bir başka üyesi olan Christophe Dumas hevesli: “Bu zayıf ışık kaynağını enstrüman ekranında gerçek zamanlı olarak görmenin heyecanı inanılmazdı. Her ne kadar karasal boyutta bir nesneden çok daha büyük olsa da, gerçekten de şimdiye kadar hayal ettiğimiz ilk gezegen sistemi olabileceği garip bir duygu. ”
Güneşdışı gezegen mi yoksa kahverengi cüce mi?
Bu zayıf nesnenin doğası nedir [4]? Bu genç kahverengi cüce nesnesinin etrafında, yaklaşık 8.250 milyon km'lik bir mesafede (Güneş ve Neptün arasındaki mesafenin yaklaşık iki katı) yörüngedeki bir dış gezegen olabilir mi?
“2M1207'nin aday arkadaşı gerçekten bir gezegen ise, ilk kez bir yıldızın veya kahverengi bir cücenin yerçekimine bağlı bir ötegezegenin görüntülendiği ilk kez olurdu” diyor UCLA'dan bir ekibin ve ayrıca NASA'nın Astrobiyolojisinin Benjamin Zuckerman'ı Enstitüsü.
NACO tesisi ile yüksek açısal çözünürlüklü spektroskopiyi kullanan ekip, atmosferindeki geniş su bandı emilimini belirleyerek bu nesnenin - şimdi “Dev Gezegen Adayı Eşlikçisi (GPCC)” olarak anılacaktır) - cf . PR Fotoğraf 26b / 04.
GPCC'nin iyi olabileceği gibi genç ve sıcak bir gezegenin spektrumu, kahverengi bir cüce gibi daha eski ve daha büyük bir nesne ile güçlü benzerliklere sahip olacaktır. Bununla birlikte, on milyonlarca yıl sonra soğuduğunda, böyle bir nesne, kendi güneş sistemimizdekiler gibi dev bir gaz halindeki gezegenin spektral imzalarını gösterecektir.
GPCC spektrumu zayıflığı nedeniyle oldukça “gürültülü” olmasına rağmen, ekip ona ekstra galaktik nesneler veya anormal kızılötesi fazlalığı olan geç tip serin yıldızlar tarafından olası bir kontaminasyonu dışlayan spektral bir karakterizasyon atayabilir. kahverengi cüce.
Tüm seçenekleri çok dikkatli bir şekilde inceledikten sonra ekip, bu istatistiksel olarak çok imkansız olsa da, bu nesnenin daha eski ve daha büyük, ön plan veya arka plan olabileceği olasılığının, tamamen kahverengi cüce tamamen dışlanamayacağını buldu. İlgili ayrıntılı analiz, Avrupa astronomi ve astrofizik dergisinde yayınlanması için kabul edilen sonuç araştırma raporunda mevcuttur (aşağıya bakınız).
etkileri
Kahverengi cüce 2M1207, Jüpiter'in kütlesinin yaklaşık 25 katıdır ve bu nedenle Güneş'ten yaklaşık 42 kat daha hafiftir. TW Hydrae Derneği üyesi olarak, yaklaşık sekiz milyon yaşındadır.
Güneş sistemimiz 4.600 milyon yıllık olduğundan, Güneş'in oluşumundan sonraki on milyonlarca yıl boyunca Dünya'nın ve diğer gezegenlerin nasıl oluştuğunu doğrudan ölçmenin bir yolu yoktur. Ancak, gökbilimciler şimdi sadece on milyonlarca yıllık genç yıldızların çevresini inceleyebilirlerse, o zaman şu anda oluşmakta olan çeşitli gezegen sistemlerine tanıklık ederek, kendi uzak kökenlerimizi çok daha doğru bir şekilde anlayabilecekler.
Grenoble Gözlemevi'nden (Fransa) ekibin bir üyesi olan Anne-Marie Lagrange geleceğe bakıyor: “Keşifimiz astrofizikte yepyeni bir alan açmak için ilk adımı temsil ediyor: gezegen sistemlerinin görüntülenmesi ve spektroskopik çalışması. Bu tür çalışmalar gökbilimcilerin dev ve nihayetinde karasal gezegenlerin fiziksel yapısını ve kimyasal bileşimini karakterize etmelerini sağlayacak. ”
Takip gözlemleri
GPCC için mevcut olan kızılötesi renkler ve spektral veriler dikkate alındığında, evrimsel model hesaplamaları 2 J1207'den Dünya'nın Güneş'ten (55 AU) yaklaşık 55 kat daha uzak olduğu 5 jüpiter kütleli bir gezegene işaret ediyor. Yüzey sıcaklığı Jüpiter'den yaklaşık 10 kat daha sıcak, yaklaşık 1000 ° C; bu, bu genç nesnenin mevcut kasılma hızı sırasında serbest bırakılması gereken enerji miktarı ile kolayca açıklanabilir (aslında, çok daha eski dev gezegen Jüpiter hala iç kısmında enerji üretmektedir).
Gökbilimciler şimdi gerçekte bir dış gezegen bulup bulmadıklarını doğrulamak veya reddetmek için araştırmalarına devam edecekler. Önümüzdeki birkaç yıl boyunca, iki nesnenin uzayda nasıl hareket ettiğini izleyerek ve birlikte hareket edip etmediklerini öğrenerek nesnenin gerçekten kahverengi cüce 2M1207'nin etrafında yörüngede bir gezegen olup olmadığından şüphe duymayı beklerler. Ayrıca GPCC'nin parlaklığını çoklu dalga boylarında ölçecekler ve daha spektral gözlemler denenebilir.
Kuşkusuz, özel olarak tasarlanmış adaptif optiklerle donatılmış son derece büyük teleskoplarla zeminden veya özel gezegen bulucu teleskoplarla uzaydan, yakın yıldızların etrafındaki dış gezegenleri imgelemeye yönelik programların mevcut teknolojik başarılardan büyük fayda sağlayacağı şüphesizdir.
Daha fazla bilgi
Bu ESO Basın Bülteni'nde sunulan sonuçlar, yayınlanmak üzere kabul edilen ve yakında önde gelen araştırma dergisinde yayınlanacak olan bir araştırma belgesine (“Genç Kahverengi Cücenin yakınında Dev Gezegen Adayı”) dayanmaktadır. Astronomi ve Astrofizik ”. Burada bir ön baskı var.
notlar
[1]: Bu basın açıklaması ESO ve CNRS tarafından eş zamanlı olarak yayınlanmaktadır (Fransızca).
[2]: Takım Gael Chauvin ve Christophe Dumas (ESO-Şili), Anne-Marie Lagrange ve Jean-Luc Beuzit (LAOG, Grenoble, Fransa), Benjamin Zuckerman ve Inseok Song'dan (UCLA, Los Angeles, ABD), David Mouillet (LAOMP, Tarbes, Fransa) ve Patrick Lowrance (IPAC, Pasadena, ABD). Ekibin Amerikalı üyeleri, NASA'nın Astrobiyoloji Enstitüsü tarafından fon sağlamayı kabul ediyor.
[3]: Paranal'daki 8.2 m VLT Yepun teleskopundaki NACO tesisi (NAOS / Nasmyth Adaptive Optik Sisteminden ve CONICA / Yakın Kızılötesi Görüntüleyici ve Spektrograftan) astronomik nesnelerin kırınım sınırlı kızılötesi görüntülerini üretme yeteneği sunar . N90C10 dikroik ile bu dalga boyu bölgesindeki radyasyonu algılar; Akının yüzde 90'ı dalga önü sensörüne ve yüzde 10'u yakın kızılötesi kamera CONICA'ya iletilir. Bu mod özellikle kırmızı ve çok düşük kütleli yıldız veya subellar nesnelerin keskin görüntülenmesi için kullanışlıdır. Uyarlanabilir optik düzeltici (NAOS), bir ESO sözleşmesi altında Office National d'Etudes et de Recherches A? Rospatiales (ONERA), Laboratoire d'Astrophysique de Grenoble (LAOG) ve Observatoire de LESIA ve GEPI laboratuvarları tarafından inşa edilmiştir. ESO ile işbirliği içinde Fransa'da Paris. CONICA kamera, bir ESO sözleşmesi kapsamında, Almanya'daki Max-Planck-Institut f ?r Astronomie (MPIA) (Heidelberg) ve Max-Planck Institut f ?r extraterrestrische Physik (MPE) (Garching) tarafından işbirliği içinde üretildi ESO ile.
[4]: Küçük kahverengi bir cüce ile bir dış gezegen arasındaki fark nedir? İkisi arasındaki sınır çizgisi hala araştırılıyor, ancak kahverengi cüce bir nesnenin yıldızlarla aynı şekilde oluştuğu, yani gezegenlerin veya diskin çarpışması / toplanması yoluyla gezegenler arası diskler içinde gezegenler arası bir bulutta kasılma ile oluştuğu anlaşılıyor. kararsızlıkları. Bu, kahverengi cücelerin gezegenlerden (~ 10 milyon yıl) daha hızlı (1 milyon yıldan az) oluştuğu anlamına gelir. İki tür nesneyi ayırmanın bir başka yolu kütle (kahverengi cüceler ve yıldızlar arasında da yapıldığı için): (dev) gezegenler yaklaşık 13 jüpiter kütlesinden (döteryum füzyonunu ateşlemek için gerekli kritik kütle) daha hafiftir, kahverengi cüceler daha ağırdır. Ne yazık ki, ilk tanım pratikte kullanılamaz, örneğin mevcut davadaki gibi zayıf bir arkadaş tespit edilirken gözlemler nesnenin oluşma şekli hakkında bilgi vermez. Aksine, yukarıdaki kütle kriteri, uygun bir evrim modeliyle birlikte, zayıf bir cismin spektroskopisi ve astrometrisinin, kütleyi ve dolayısıyla cismin doğasını ortaya çıkarabileceği anlamında faydalıdır.
Orijinal Kaynak: ESO Haber Bülteni
