גאיה ו-GRAVITY חושפים את הגמדים החומים האורבים ליד כוכבים בהירים

אסטרונומים צפו בהצלחה בגמדים חומים ליד כוכבים בהירים בפעם הראשונה, באמצעות לוויין גאיה וה טלסקופ גדול מאודהכלי GRAVITY של.

מתוך שמונה גופים שמימיים שנחקרו, חמישה זוהו כגמדים חומים, המאתגרים מודלים קיימים עם מסלוליהם הקרובים ומאפייני הארה הבלתי צפויים שלהם. הישג זה לא רק מדגיש יכולות חדשות בטכנולוגיית תצפית בחלל אלא גם משפר את ההבנה שלנו לגבי עצמים תת-כוכביים והיווצרות פלנטרית.

גילוי פורץ דרך בהדמיה אסטרונומית

בהישג להדמיה אסטרונומית מדויקת, צוות של מדענים כולל חוקרים צרפתים מה-CNRS, אוניברסיטת גרנובל אלפי ומצפה הכוכבים של פריז-PSL⁽¹⁾ צפו לראשונה אי פעם בגמדים חומים הסובבים קרוב מאוד לכוכבים בהירים.

הטבע והאתגרים של התבוננות בגמדים חומים

מתוך שמונת המלווים⁽²⁾ בתמונה, החוקרים קבעו שחמישה הם גמדים חומים, עצמים שמימיים תת-כוכביים שעדיין לא מובנים, לא כוכבים ולא כוכבי לכת אלא משהו באמצע.⁽³⁾ קשה מאוד לזהות ננסים חומים בגלל עוצמת הארה הנמוכה שלהם, במיוחד כשהם סמוכים לכוכבים בהירים פי אלף.

אלו שזוהו במחקר זה מקיפים את הכוכבים שלהם במרחקים השווים לזה שבין כוכב הלכת שלנו לשמש. מרחקים קצרים כאלה מעלים שאלות לגבי היווצרותם של הגמדים החומים. יתר על כן, שטפים מסוימים שנצפו חלשים יותר ממה שחזו על ידי מודלים מדעיים. פירוש הדבר עשוי להיות שחלק מהגמדים החומים שייכים למערכות בינאריות – כלומר, ייתכן שהם עצמם מסובבים על ידי בני לוויה קטנים יותר.

טכנולוגיה מתקדמת פותחת תצפיות חדשות

תצפיות חסרות תקדים אלו התאפשרו על ידי שימוש משולב בשני מכשירים: לוויין גאיה ואינטרפרומטר טלסקופ גדול מאוד (VLTI) ב-Cerro Paranal בצ'ילה. נתונים מ-Gaia, שקיטלגו מאות אלפי מערכות מרובות ורישמו את מיקומן ותנועותיהן, אפשרו למדענים לזהות שמונה עצמים שמימיים לצורך תצפית ממוקדת על ידי מכשיר ה-GRAVITY של ה-VLTI, הפועל בזכוכית מגדלת.

למרות שהוא יכול למדוד את התכונות הקטנות ביותר של עצמים כוכביים בדיוק שאין שני לו,⁽⁴⁾ GRAVITY חייב להיות מכוון לאזורים מדויקים – וזה היה תפקידה של גאיה. לאחר ש-GRAVITY קלטה את אותות האור של שמונת המלווים המזוהים עם גאיה, המדענים ניתחו את הבהירות והמסה שלהם,⁽⁵⁾ מאפשר להם להסיק שחמישה הם גמדים חומים. 'מלווים נסתרים' כאלה של כוכבים חמקו מהתבוננות עד כה.

השלכות על הבנה אסטרונומית

ממצאי הצוות יפורסמו ב אסטרונומיה ואסטרופיזיקה ב-20 ביוני, תן ​​הצצה ראשונה לעוצמה שמציע צימוד Gaia עם GRAVITY. הם גם מעניקים תובנות חדשות לגבי היווצרותם של עצמים שמימיים יוצאי דופן אלה – ננסים חומים – אלא גם של כוכבי לכת מסיביים וכוכבי הלכת של מערכת השמש שלנו.

למידע נוסף על מחקר זה, ראה טלסקופים מתקדמים חושפים עולמות נסתרים המקיפים כוכבים בהירים.

הערות

1. יחידות המחקר הצרפתיות הבאות השתתפו במחקר: Laboratoire d'Études Spatiales et d'Instrumentation en Astrophysique (Observatoire de Paris–PSL / CNRS / אוניברסיטת סורבון / Université Paris Cité), ה-Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble ( CNRS / Université Grenoble Alpes), המעבדה לד'אסטרופיזיקה דה מרסיי (אוניברסיטת אקס-מרסיי / CNES / CNRS), ומעבדת לגראנז' (CNRS / מצפה הכוכבים בקוט ד'אזור / אוניברסיטת קוט ד'אזור).
2. בן לוויה הוא גוף שמימי המקיף כוכב.
3. היכולת לייצר אנרגיה, ובכך לפלוט אור, היא מאפיין אחד שמייחד כוכבים מכוכבי לכת. בניגוד לכוכבי לכת, כוכבים הם מסיביים מספיק כדי לשרוף את המימן בליבתם. ננסים חומים, לעומת זאת, למרות שאינם מסיביים מספיק כדי לשרוף מימן, הם עדיין מאסיביים בהרבה מכוכבי הלכת: בערך פי שלושים יותר מ צדק אבל פי שלושים פחות מהשמש, הכוכב של מערכת השמש שלנו.
4. GRAVITY משתמש בטכניקה הנקראת אינטרפרומטריה, לפיה מספר טלסקופים הקשורים לאדמה המכוונים לאותו עצם שמימי מאפשרים תצפיות ברזולוציה גבוהה מאוד – כך שניתן לצפות אפילו בעצמים קטנים מאוד בעלי עוצמת בהירות נמוכה.
5. זוהר ומסה הם שני אינדיקטורים מרכזיים להבנת האופן שבו עצם שמימי התקרר עם הזמן, ובכך לשחזר את ההיסטוריה של היווצרותו.