Persbericht

Een zeer koel tweetal bruine dwergen

23 maart 2011

Waarnemingen met de Very Large Telescope van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht en twee andere telescopen hebben een nieuwe kandidaat opgeleverd voor de titel ‘koudst bekende ster’. Het gaat om een bruine dwerg in een dubbelstersysteem die ongeveer zo heet is als een vers kopje thee. Naar menselijke maatstaven is dat aardig heet, maar voor een ster is het buitengewoon koud. Door ontdekkingen als deze vervaagt de grens tussen kleine, koele sterren en grote, hete planeten.

Bruine dwergen zijn feitelijk mislukte sterren. Ze hebben te weinig massa om de zwaartekracht in staat te stellen om de kernreacties op gang te brengen die sterren laten stralen. De nu ontdekte bruine dwerg, die de aanduiding CFBDSIR 1458+10B draagt, is de zwakste van een tweetal om elkaar draaiende bruine dwergen. Deze koele dubbelster is slechts 75 lichtjaar van ons verwijderd [1].

Om aan te tonen dat de dubbelster zelfs voor een bruine dwerg erg koel is, werd de X-shooter­-spectrograaf van ESO’s Very Large Telescope (VLT) ingezet. ‘We waren erg verrast dat dit object zo’n lage temperatuur heeft, maar nog meer door het feit dat het een dubbelster bleek te zijn met een nóg interessantere component die zelfs nog kouder is,’ zegt Philippe Delorme van het Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble (CNRS/Université Joseph Fourier), co-auteur van het wetenschappelijke artikel. CFBDSIR 1458+10 is de koelste dubbele bruine dwerg die tot nog toe is opgespoord.

De zwakste van de beide dwergen blijkt een oppervlaktetemperatuur te hebben van ongeveer 100 graden Celsius – het kookpunt van water, en niet veel hoger dan de temperatuur in een sauna [2]. ‘Bij zulke temperaturen verwachten we dat de bruine dwerg andere eigenschappen heeft dan eerder ontdekte bruine dwergen en veel meer op een reuzenplaneet lijkt – hij zou zelfs wolken waterdamp in zijn atmosfeer kunnen hebben,’ aldus Michael Liu van het Institute for Astronomy van de universiteit van Hawaï, die de hoofdauteur is van het artikel waarin dit nieuwe onderzoek wordt beschreven. ‘Sterker nog, als we in de nabije toekomst foto’s gaan maken van grote gasplaneten bij zonachtige sterren, zullen vele daarvan volgens mij op CFBDSIR 1458+10B lijken.’

Bij het ontrafelen van de eigenschappen van dit unieke object is gebruik gemaakt van drie verschillende telescopen. Dat CFBDSIR 1458+10 een dubbelster is, werd ontdekt met het Laser Guide Star (LGS) adaptieve optische systeem van de Keck II-telescoop op Hawaï [3]. Liu en zijn collega’s hebben vervolgens de Canada-France-Hawaii-telescoop, eveneens op Hawaï, ingezet om met behulp van een infraroodcamera de afstand van de bruine dwerg te bepalen [4]. Ten slotte werd ESO’s VLT gebruikt om het infraroodspectrum van het object te onderzoeken en zijn temperatuur te meten.

De jacht op koele objecten is momenteel een hot topic in de astronomie. De Spitzer-ruimtetelescoop heeft onlangs twee andere zeer zwakke objecten ontdekt die meedingen naar de titel ‘koelste bruine dwerg’, al zijn hun temperaturen nog niet zo nauwkeurig gemeten. Toekomstige waarnemingen moeten uitwijzen hoe deze objecten zich verhouden tot CFBDSIR 1458+10B. Liu en zijn collega’s zijn van plan om CFBDSIR 1458+10B nogmaals te bekijken – niet alleen om meer inzicht te krijgen in zijn eigenschappen, maar ook om de baanbeweging van de dubbelster in kaart te brengen. Dat laatste zal astronomen binnen een jaar of tien in staat stellen om de massa’s van de beide sterren te bepalen.

Noten

[1] CFBDSIR 1458+10 is de naam van het dubbelstersysteem. De beide componenten heten CFBDSIR 1458+10A en CFBDSIR 1458+10B, waarbij de laatste de zwakste van de twee is. Het lijkt erop dat ze met een periode van ongeveer dertig jaar om elkaar heen draaien op een afstand die minder dan drie keer zo groot is als de afstand aarde-zon.

[2] Ter vergelijking: het oppervlak van de zon heeft een temperatuur van ongeveer 5500 graden Celsius.

[3] Adaptieve optiek heft de vertroebelende invloed van de aardatmosfeer voor een groot deel op, waardoor de beeldscherpte met een factor tien verbetert en nauwe dubbelsterren als deze opgelost kunnen worden.

[4] Om de afstand van de bruine dwergen te bepalen, hebben de astronomen hun schijnbare beweging ten opzichte van de achtergrond van verder weg gelegen sterren gemeten. Deze beweging, die parallax wordt genoemd, wordt veroorzaakt door de veranderende positie van de aarde in haar omloopbaan om de zon.

Meer informatie

De resultaten van dit onderzoek staan beschreven in het artikel ‘CFBDSIR J1458+1013B: A Very Cold (>T10) Brown Dwarf in a Binary System’, van Liu et al., dat in de Astrophysical Journal zal verschijnen.

Het onderzoeksteam bestond uit Michael C. Liu (Institute for Astronomy [IfA], University of Hawaii, VS), Philippe Delorme (Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble, CNRS/Université Joseph Fourier, Frankrijk [IPAG]), Trent J. Dupuy (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, NS), Brendan P. Bowler (IfA), Loic Albert (Canada-France-Hawaii Telescope Corporation, Hawaii, VS), Etienne Artigau (Université de Montréal, Canada), Celine Reylé (Observatoire de Besançon, Frankrijk), Thierry Forveille (IPAG) and Xavier Delfosse (IPAG).

ESO, de Europese Zuidelijke Sterrenwacht, is de belangrijkste intergouvernementele sterrenkundeorganisatie in Europa, en het meest productieve astronomische observatorium ter wereld. ESO wordt ondersteund door 15 landen: België, Brazilië, Denemarken, Duitsland, Finland, Frankrijk, Italië, Nederland, Oostenrijk, Portugal, Spanje, Tsjechië, het Verenigd Koninkrijk, Zweden en Zwitserland. ESO voert een ambitieus programma uit, gericht op het ontwerp, de bouw en het beheer van krachtige grondobservatoria die astronomen in staat stellen om belangrijke wetenschappelijke ontdekkingen te doen. ESO speelt ook een leidende rol bij het bevorderen en organiseren van samenwerking op sterrenkundig gebied. ESO beheert drie waarnemingslocaties van wereldklasse in Chili: La Silla, Paranal en Chajnantor. Op Paranal staat ESO’s Very Large Telescope (VLT), de meest geavanceerde optische sterrenwacht ter wereld. Ook is ESO de Europese partner van de revolutionaire telescoop ALMA, het grootste sterrenkundige project van dit moment. Daarnaast bereidt ESO momenteel de bouw voor van de 42-meter Europese Extremely Large optische/nabij-infrarood Telescoop (E-ELT), die ‘het grootste oog op de hemel’ ter wereld zal worden.

Links

• Onderzoeksartikel
• Foto’s van de VLT

Contact

Michael Liu
Institute for Astronomy, University of Hawaii
USA
Tel: +1 808 956 6666
E-mail: mliu@ifa.hawaii.edu

Philippe Delorme
Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble
France
Tel: +33 4 76 63 58 30
E-mail: Philippe.Delorme@obs.ujf-grenoble.fr

Christian Veillet
Executive Director, CFHT, Hawaii
USA
Tel: +1 808 885 7944
E-mail: veillet@cfht.hawaii.edu

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey Telescopes Press Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
E-mail: rhook@eso.org

Rodrigo Alvarez (press contact België)
ESO Science Outreach Network en Planetarium, Royal Observatory of Belgium
Tel: +32-2-474 70 50
E-mail: eson-belgië@eso.org

Connect with ESO on social media