Görsel hakları: Gemini
İkizler gözlemevinin uyarlanabilir optik sistemi sayesinde, gökbilimciler, Dünya'nın Güneş'e olan mesafesinin sadece üç katı bir yıldızın etrafında dönen kahverengi bir cüce tespit edebildiler. Bu yeni keşfedilen çift, LHS 2397a, Dünya'dan sadece 46 ışık yılı uzaklıkta ve şimdiye kadar keşfedilen bir ikili yıldızın en yakın ayrımı. Hawaii merkezli Gemini teleskopu çok güçlüdür, çünkü Dünya atmosferinin neden olduğu bulanıklığa karşı koyan esnek bir ayna kullanır.
Gemini Kuzey Teleskobu'nda uyarlanabilir optik teknolojisi kullanan gökbilimciler, Dünya ile Güneş arasındaki mesafenin sadece üç katına yakın bir mesafede düşük kütleli bir yıldızın etrafında dönen kahverengi bir cüce gözlemlediler. Bu, doğrudan görüntüleme kullanarak bu tip ikili sistem için şimdiye kadar bulunan en yakın ayırma mesafesidir.
Rekor kıran keşif, çalışmada gözlemlenen bir düzine hafif ikili sistemden sadece biridir. Birlikte, yıldız sistemlerinin oluşumu ve Evrendeki daha küçük cisimlerin (büyük gezegenler dahil) nasıl oluşabileceği konusunda yeni bir bakış açısı sağlarlar.
"Gemini'nin gelişmiş görüntüleme yeteneklerini kullanarak, kahverengi cüce ile ana yıldızı arasındaki mesafenin Mars'ın Güneş'ten sadece iki kat daha uzak olduğu bu ikili çifti açıkça çözebildik" dedi takım üyesi Melanie Freed, lisansüstü öğrencisi Tucson Arizona Üniversitesi'nde. Tahmini olarak Jüpiter'in kütlesinin 38-70 katı kütlesi ile, yeni tanımlanan kahverengi cüce, ana yıldızından Güneş-Dünya mesafesinin (veya 3.0 Astronomi Birimi) sadece üç katında bulunur. LHS 2397a olarak bilinen yıldız, Dünya'dan sadece 46 ışıkyılı uzaklıktadır. Bu nesnenin gökyüzündeki hareketi, onun eski, çok düşük kütleli bir yıldız olduğunu gösterir.
Kahverengi bir cüce ile ana babası (çok daha parlak, Güneş benzeri bir yıldız) arasındaki en yakın mesafe için önceki görüntüleme kaydı 14 AU'da neredeyse beş kat daha fazlaydı. Bir Astronomik Birim (AU), Dünya ile Güneş arasındaki ortalama mesafeye veya yaklaşık 150 milyon kilometreye (93 milyon mil) eşittir.
Genellikle “başarısız yıldızlar” olarak gösterilen kahverengi cüceler, Jüpiter gibi dev gezegenlerden daha büyüktür, ancak bireysel kütleleri Güneş'in kütlesinin% 8'inden azdır (75 Jüpiter kütlesi), bu yüzden bir yıldız gibi parlayacak kadar büyük değildirler. Kahverengi cüceler en iyi kızılötesinde görülür çünkü yüzey ısısı yavaşça büzüştükçe serbest kalır. Başka bir yıldızın 3 AU'su içindeki kahverengi cüce arkadaşlarının tespiti, diğer yıldızların etrafındaki büyük gezegenlerin görüntülenmesi için önemli bir adımdır.
Laird Close liderliğindeki bu Arizona Üniversitesi ekibi, diğer on bir düşük kütle arkadaşı tespit etmek için Gemini Kuzey Teleskobu'nu kullandı ve bu düşük kütleli ikili çiftlerin oldukça yaygın olabileceğini düşündürdü. Çok düşük kütleli çiftlerin keşfi, çok düşük kütleli yıldızların ve kahverengi cücelerin, yıldız oluşum sürecinde yıldız kreşlerinden atıldıktan sonra tek başına boşlukta dolaşan solo nesneler olduğu düşünülürse, bir sürprizdi.
“Güneş kütlesinin yaklaşık 1 / 10'u ile ilk adaptif optik tabanlı yıldız araştırmasını tamamladık ve sıkı ikili çiftler yapma konusunda doğanın düşük kütleli yıldızlara karşı ayrımcılık yapmadığını gördük” dedi. Arizona Üniversitesi'nde astronomi profesörü. Close, bugün Kona, Hawaii'deki Brown Cüceler Uluslararası Astronomi Birliği Sempozyumu'nda sunulan bir makalenin baş yazarı ve düşük kütleli yıldız araştırmasının baş araştırmacısı.
Ekip, 2MASS tüm gökyüzü kızılötesi anketinden alınan düşük çözünürlüklü görüntülerde yalnız yıldız gibi görünen 64 düşük kütleli yıldıza (başlangıçta Delaware Üniversitesi'nden John Gizis tarafından tanımlandı) baktı. Ekip, Gemini'de on kat daha keskin görüntüler yapmak için uyarlanabilir optik kullandıktan sonra, bu yıldızlardan on ikisinin yakın arkadaşları olduğu ortaya çıktı. Şaşırtıcı bir şekilde, Close’un ekibi düşük kütleli yıldızlar ve arkadaşları arasındaki ayrım mesafelerinin beklenenden çok daha az olduğunu buldu.
Arizona Üniversitesi lisansüstü öğrencisi ekip üyesi Nick Siegler, “Düşük kütleli yıldızların yoldaşlarının genellikle birincil yıldızlarından sadece 4 AU olduğunu görüyoruz, bu şaşırtıcı bir şekilde birbirine yakın” dedi. “Daha büyük ikili dosyalar 30 AU'ya yakın tipik ayrımlara sahiptir ve birçok ikili dosya bundan daha geniştir.” Yeni İkizler gözlemleri, Close, “düşük kütleli yıldızların ilkelerinden uzak arkadaşları bulunmadığını kuvvetle ima eder.” Dedi. Benzer sonuçlar, Hubble Uzay Teleskobu ile gerçekleştirilen Ülker kümesindeki 34 çok düşük kütleli yıldız ve kahverengi cücelerin araştırmasında Hawaii Astronomi Enstitüsü'nden Dr. Eduardo L. Martin tarafından yönetilen bir ekip tarafından daha önce bulunmuştu. Bu iki anket birlikte, çok düşük kütleli yıldızlardan ve diğer kahverengi cücelerden 20 AU'dan daha büyük ayrılıklarda ilginç bir kahverengi cücelerin dehşete düştüğünü açıkça göstermektedir.
Ekip, her beş düşük kütleli yıldızdan birinin, aralıkta (3-200 AU) bir ayrımı olan bir refakatçiye sahip olduğunu tahmin ediyor. Bu ayrılma aralığında, gökbilimciler, daha büyük Güneş benzeri yıldızların etrafında benzer sıklıkta daha büyük yıldız yoldaşları gözlemlediler.
Bir bütün olarak ele alındığında, bu yeni sonuçlar (teorinin aksine) düşük kütleli ikililerin daha büyük ikililere benzer bir süreçte oluşabileceğini düşündürmektedir. Gerçekten de, bu bulgu, diğer gruplardan ikili sistemlerin yüzdesinin, bir güneş kütlesinden 0.05 güneş kütlesine (veya 52 Jüpiter kütlesinin 52 katına) kadar uzanan gövdeler için benzer olduğuna dair artan kanıtlara katkıda bulunmaktadır. Örneğin, Uzay Teleskopu Bilim Enstitüsü ve Pennsylvania Üniversitesi'nden Neill Reid liderliğindeki bir grup, Hubble Uzay Teleskobu'nda gözlemlenen 20 daha düşük kütleli yıldız ve kahverengi cüceden daha küçük bir örnekle benzer bir sonuca ulaştı.
Düşük kütleli yıldızların 5 AU içinde düşük kütleli kahverengi cüce yoldaşlarına sahip olması da şaşırtıcıdır, çünkü tam tersi Güneş benzeri yıldızlar için doğrudur. Radyal hız çalışmalarına göre çok az Güneş benzeri yıldız bu mesafe içinde kahverengi cüce yoldaşlarına sahiptir. “Güneş benzeri yıldızların 5 AU'sundaki bu kahverengi cüce yoldaşlarının yokluğuna“ kahverengi cüce çölü ”deniyor” dedi. “Bununla birlikte, düşük kütleli yıldızların etrafında muhtemelen kahverengi bir cüce çölü olmadığını görüyoruz.”
Bu sonuçlar, bir yıldızın kütlesinin, kendisiyle oluşan yoldaşların kütlesini ve ayrılma mesafesini nasıl etkilediğini anlamaya çalışan teorisyenler için önemli kısıtlamalar oluşturur. “Herhangi bir doğru yıldız ve gezegen oluşumu modeli bu gözlemleri yeniden üretmelidir,” dedi Close.
Bu gözlemler sadece Hawaii Üniversitesi’nin benzersiz duyarlı Hokupa’nın uyarlanabilir optik görüntüleme sistemi ve Gemini teleskoplarının teknik performansının birleşimi nedeniyle mümkün oldu. Hokupa'nın sistem hassasiyeti, Dr. Francois Roddier tarafından geliştirilen eğrilik dalga önü algılama konseptinden kaynaklanmaktadır. Uyarlamalı optik, Dünya atmosferindeki türbülansın (yani yıldızların parıldamasının) neden olduğu “bulanıklaşmanın” çoğunu ortadan kaldıran, giderek daha önemli bir teknolojidir. Bunu, düşük kütleli yıldızın gözlemlerinden aynanın destek sistemine gerçek zamanlı geri bildirime dayanarak, yerel türbülansa uyacak şekilde özel, daha küçük esnek bir aynanın şeklini hızla ayarlayarak yapar. Hokupa, tek tek fotonları (ışık parçacıkları) sayabilir ve böylece çok zayıf (yani düşük kütleli) yıldızları bile doğru şekilde keskinleştirebilir.
Bu ankette 8 metrelik İkizler teleskopu tarafından yapılan kızılötesine yakın adaptif optik görüntüler, Dünya yörüngesindeki 2.4 metrelik Hubble Uzay Teleskobu ile aynı dalga boylarında yapılabilenlerin iki katı daha keskinti. Türünün tek zemine dayalı anketi, bu çalışma Gemini North'daki Hokupa’a sistemi ile bir yıl boyunca beş gece gerektiriyordu.
Burada kullanılan mesafelerin gökyüzünde ölçüldüğü gibi olduğuna dikkat etmek önemlidir. Bu ikili dosyaların tam yörüngesi gelecekte bilindikten sonra gerçek yörünge ayrılmaları biraz daha büyük olabilir.
Diğer bilim ekibi üyeleri arasında James Liebert (Steward Gözlemevi, Arizona Üniversitesi), Wolfgang Brandner (Avrupa Güney Gözlemevi, Garching, Almanya) ve Eduardo Martin ve Dan Potter (Astronomi Enstitüsü, Hawaii Üniversitesi) bulunmaktadır.
Burada bildirilen gözlemler devam eden bir anketin parçasıdır. Araştırmamızın ilk 20 düşük kütleli yıldızından ilk sonuçlar, Astrophysical Journal Letters cilt 567 Sayfa L53-L57'nin 1 Mart 2002 sayısında yayınlanmıştır.
Bu haber bülteniyle ilgili görsellere ve resimlere http://www.gemini.edu/media/images_2002-7.html adresinden erişebilirsiniz.
Laird Close, 28 Mayıs'ta ofisine döndükten sonra, 520 / 626-5992 numaralı telefondan (e-posta korumalı) iletişime geçebilir.
Bu anket kısmen ABD Hava Kuvvetleri Bilimsel Araştırma Ofisi ve Arizona Üniversitesi Vekilharık Gözlemevi tarafından desteklenmiştir. Hokupa’a, Hawaii Üniversitesi Adaptif Optik Grubu ve Ulusal Bilim Vakfı tarafından desteklenmektedir.
İkizler Gözlemevi, iki özdeş 8 metrelik teleskop inşa eden uluslararası bir işbirliğidir. Teleskoplar Mauna Kea, Hawaii (Gemini North) ve Şili'nin merkezindeki (Gemini South) Cerro Pachın'da bulunur ve böylece gökyüzünün her iki yarıküresinin tamamını kaplar. Her iki teleskop, aktif kontrol altındaki büyük, nispeten ince aynaların hem optik hem de kızılötesi radyasyonu alandan toplayıp odaklamasına olanak tanıyan yeni teknolojiler içeriyor.
İkizler Gözlemevi, her ortak ülkedeki astronomik topluluklara, her bir ülkenin katkısıyla orantılı olarak gözlem süresi ayıran son teknoloji astronomik tesisler sunar. Mali desteğe ek olarak, her ülke önemli bilimsel ve teknik kaynaklara da katkıda bulunur. Gemini ortaklığını oluşturan ulusal araştırma ajansları şunları içerir: ABD Ulusal Bilim Vakfı (NSF), İngiltere Parçacık Fiziği ve Astronomi Araştırma Konseyi (PPARC), Kanada Ulusal Araştırma Konseyi (NRC), Şili Komiseri Nacional de Investigaci? n Cientifica y Tecnol? gica (CONICYT), Avustralya Araştırma Konseyi (ARC), Arjantin Konsolosluğu Ulusal Araştırmaları ). Gözlemevi, NSF ile işbirliği anlaşması kapsamında Astronomi Araştırma Üniversiteleri Birliği (AURA) tarafından yönetilmektedir. NSF ayrıca uluslararası ortaklık için yürütme ajansı olarak da hizmet vermektedir.
Daha fazla bilgi için Gemini web sitesine bakınız: http://www.us-gemini.noao.edu/media/.
Orijinal Kaynak: İkizler Haber Bülteni
