Resim kredisi: ESO
ESO'nun Paranal'daki Çok Büyük Teleskopu ve dört yıllık bir çalışmada yer ve uzay tabanlı teleskoplar kullanan uluslararası bir gökbilimciler ekibi ilk kez ultra serin bir yıldızın kütlesini ve onun eşlik eden kahverengi cücesini ölçtü . İki yıldız bir ikili sistem oluşturur ve yaklaşık 10 yıl içinde birbirlerinin etrafında döner.
Ekip, yüksek çözünürlüklü yakın kızılötesi görüntüler elde etti; zeminde, uyarlanabilir optik teknikleri ile karasal atmosferin bulanıklaştırma etkisini yendiler. Gökbilimciler, gökyüzüne yansıtılan yörüngeyi kesin olarak belirleyerek, yıldızların toplam kütlesini ölçmeyi başardılar. Ek veriler ve yıldız modellerle karşılaştırma, bileşenlerin her birinin kütlesini verir.
İki yıldızın daha ağır kütlesi Güneş kütlesinin yaklaşık% 8.5'i kadar bir kütleye sahiptir ve kahverengi cüce arkadaşı daha da hafiftir, güneş kütlesinin sadece% 6'sıdır. Her iki nesne de nispeten genç ve yaklaşık 500-1.000 milyon yıl.
Bu gözlemler, çok düşük kütleli yıldızlar için yıldız evrim modellerinin hala eksik kalibrasyonuna doğru belirleyici bir adımdır.
Telefon numarası yıldızı
Gökbilimciler yüzlerce çok düşük kütleli yıldız ve kahverengi cüceler bulsalar da, kütleler ve yüzey sıcaklıkları gibi bu uç nesnelerin temel özellikleri hala iyi bilinmemektedir. Kozmik hayvanat bahçesinde, bu ultra havalı yıldızlar, Jüpiter gibi dev gezegenler ve Güneşimizden daha az kütleli “normal” yıldızlar arasındaki bir “ara” nesne sınıfını temsil eder ve onları iyi anlamak, yıldız astrofiziği alanı için çok önemlidir. .
Bu ultra-serin yıldızların problemi, merkezi çekirdeklerinde hidrojen yakan normal yıldızların aksine, yıldızın parlaklığı ve kütlesi arasında benzersiz bir ilişkinin olmamasıdır. Gerçekten de, ultra-serin cüce yıldızların parlaklıkları ve yüzey sıcaklıkları hem yaşlarına hem de kütlelerine bağlıdır. Daha eski, biraz daha büyük bir ultra-serin cüce böylece daha genç, daha az büyük olanla aynı sıcaklığa sahip olabilir.
Bu nedenle, modern astrofiziğin, ultra-serin bir cüce yıldızının kütlelerini bağımsız olarak elde etmek temel bir hedefidir. Bu prensipte ikili bir sisteme üye olan bu tür nesneler incelenerek mümkündür.
Bu tam olarak uluslararası bir gökbilimciler ekibinin, ESO'nun Çok Büyük Teleskopu ve Keck dahil olmak üzere çok sayıda üst teleskopik tesisini kullanarak ultra serin bir cüce yıldızı olan ikili bir yıldız sistemi üzerinde dört yıllık bir çalışmada yaptığı şeydir. Ben ve Hawaii'deki İkizler Kuzeyi ve ayrıca Hubble Uzay Teleskobu. 2MASSW J0746425 + 2000321 telefon numarasına sahip bu sistem 40 ışıkyılı uzaklıkta yer almaktadır.
Gökbilimciler, ikili sistemdeki her iki yıldızı görmek ve dört yıllık bir süre boyunca hareketlerini ölçmek için yüksek açısal çözünürlüklü görüntüleme kullandılar. Bununla birlikte, bu iki yıldız arasındaki gökyüzü ayrımı oldukça küçük olduğu için yapılandan daha kolay söylenir: 0.13 ve 0.22 yays. Bu, yaklaşık 25 km mesafede görülen 1 Euro'luk bir madalyonun boyutuna karşılık gelir.
Bu ayrılma o kadar küçüktür ki, atmosferik türbülansın ("görme") bulanıklaştırma etkisi nedeniyle iki yıldızı ayırt etmek normalde mümkün değildir. Bu nedenle uyarlamalı optik tekniğini kullanmak gerekir. Bu harika yöntem, görüntü kalitesinin gerçek zamanlı olarak ölçülmesine ve dedektörün önünde bulunan küçük deforme olabilen bir aynaya saniyede 100 defaya kadar karşılık gelen düzeltici sinyallerin gönderilmesine dayanmaktadır. Ayna şeklini sürekli değiştirdikçe türbülansın rahatsız edici etkisi nötralize edilir. VLT'de uygulanan bu teknik, “görme” den en az on kat daha keskin olan ve dolayısıyla gözlemlenen nesnelerde daha fazla ayrıntı gösteren görüntülerle sonuçlanmıştır.
Çok Büyük Teleskop'ta, gökbilimciler son teknoloji uyarlamalı optik NACO cihazını kullandılar. Herv diyor? Burada açıklanan sonuçları sunan makalenin baş yazarı Bouy: “NACO, kızılötesinde çalışma imkanı sunuyor ve bu nedenle ışıklarının çoğunu bu dalga boyu aralığında yayan ultra serin yıldızların incelenmesi için ideal. NACO ve VLT'nin yüksek verimliliğinin ve Paranal'da hakim olan mükemmel atmosfer koşullarının birleşimi ile, bu ikili yıldız sisteminin neredeyse teleskop uzayda konumlandırılmış gibi çok keskin görüntülerini elde edebildik. ”
Ultra serin ve diyette
Dört yıllık çalışmaları sırasında, ikili sistemin iki bileşeninin yedi farklı göreceli konumu ölçülmüş ve Herv? Bouy ve çalışma arkadaşları yıldız yörüngelerini iyi bir hassasiyetle belirleyebildiler. İki yıldızın her 10 yılda bir birbirlerinin etrafında döndüğünü ve fiziksel ayrımlarının Dünya'nın Güneş'e olan mesafesinin sadece 2,5 katı olduğunu buluyorlar - gökbilimcilerin söylediği gibi, 2.5 Astronomik Birimler. Kepler yasalarını kullanarak, sistemin toplam kütlesini türetmek kolaydır. Elde edilen değer Güneş kütlesinin% 15'inden azdır.
Gökbilimciler daha sonra birkaç dalga bandında elde edilen her yıldızın fotometrik verilerini ve Hubble Uzay Teleskobu ile elde edilen spektrumları iki nesneyi daha ayrıntılı olarak incelemek için kullandılar. Ecole Normale Supie rieure de Lyon grubunun en son yıldız modellerini kullanarak, her iki yıldızın da yaklaşık 1500 ° C (1800 K) civarında aynı yüzey sıcaklığına sahip olduğunu buldular. Bir yıldız için, bu gerçekten çok havalıdır - kıyaslandığında, Güneş'in yüzey sıcaklığı üç kattan daha yüksektir.
Teorik modelleri kullanarak, ekip ayrıca iki yıldızın oldukça genç olduğunu (astrofiziksel olarak) - yaşlarının sadece 500 ila 1.000 milyon yıl arasında olduğunu buldu. İkisinden daha büyük olan kütlenin Güneş kütlesinin% 7.5-9.5'i arasında bir kütlesi olurken, arkadaşı güneş kütlesinin% 5-7'si arasında bir kütleye sahiptir.
Güneşimizin yaklaşık% 7'sinden daha ağır olan nesnelere çeşitli olarak “Kahverengi Cüceler”, “Başarısız Yıldızlar” veya “Süper Gezegenler” denir. Gerçekten de, içlerindeki termal nükleer reaksiyonlarla sürekli enerji üretmedikleri için, özelliklerinin birçoğu, Jüpiter gibi kendi güneş sistemimizdeki Güneş gibi yıldızlara kıyasla daha büyük gaz gezegenlerine benzemektedir.
2MASSW J0746425 + 2000321 sistemi, görünüşe göre, biraz daha büyük bir ultra-serin cüce yıldızın etrafında dönen kahverengi bir cüceden oluşur. Düşük kütleli yıldız astrofiziğinin yeni alanında gerçek bir “Rosetta taşı” dır ve daha ileri çalışmalar, yıldızlar ve gezegenler arasındaki geçiş bölgesinde bu nesneler hakkında daha değerli bilgiler sağlayacaktır.
Orijinal Kaynak: ESO Haber Bülteni
