Komunikat prasowy

Bardzo chłodna para brązowych karłów

23 marca 2011

Obserwacje wykonane za pomocą Bardzo Dużego Teleskopu VLT, należącego do Europejskiego Obserwatorium Południowego, a także dwoma innymi teleskopami, znalazły nowego kandydata na najchłodniejszą znaną gwiazdę: brązowego karła w układzie podwójnych. Brązowy karzeł ma temperaturą taką jak właśnie zaparzona herbata – czyli gorącą w ludzkim mniemaniu, ale niesamowicie chłodną w przypadku powierzchni gwiazdy. Obiekt jest na tyle chłodny, że może przekraczać niewyraźną granicę dzielącą małe, chłodne gwiazdy od dużych planet.

Brązowe karły to nieudane gwiazdy: mają zbyt małą masę, aby grawitacja zapoczątkowała reakcje termojądrowe, dzięki którym świecą gwiazdy. Nowo odkryty brązowy karzeł, oznaczony jako CFBDSIR 1458+10B, jest słabszym składnikiem układu podwójnego złożonego z dwóch brązowych karłów, który znajduje się 75 lat świetlnych od Ziemi [1].

Do udowodnienia, że składnik jest bardzo chłodny, jak na standardy brązowych karłów, został użyty X-shooter, spektrograf pracujący na Bardzo Dużym Teleskopie VLT. „Byliśmy bardzo zafascynowani, gdy odkryliśmy, że obiekt ma tak niską temperaturę, ale nawet nie domyślaliśmy się, że okaże się układem podwójnym zawierającym jeszcze bardziej interesujący i chłodniejszy składnik”, powiedział Philippe Delorme z Instytutu Planetologii i Astrofizyki w Grenoble (CNRS/Université Joseph Fourier), współautor publikacji. CFBDSIR 1458+10 to najchłodniejszy układ podwójny brązowych karłów odkryty do tej pory.

Słabszy z dwóch składników okazał się mieć temperaturę około 100 stopni Celsjusza – punkt wrzenia wody, niewiele różną od temperatury w saunie [2]. „Spodziewamy się, że w takich temperaturach brązowy karzeł będzie miał własności inne niż dotychczas poznane obiekty tej kategorii, bardziej zbliżone do własności olbrzymich egzoplanet – może nawet mieć w atmosferze chmury składające się z wody.”, powiedział Michael Liu z Instytutu Astronomii Uniwersytetu Hawajskiego, główny autor publikacji opisującej wyniki badań. „Gdy w przyszłości zaczniemy wykonywać zdjęcia planetarnych gazowych olbrzymów okrążających podobne do Słońca gwiazdy, spodziewam się, że wiele z nich będzie wyglądać tak jak CFBDSIR 1458+10B.”

Poznawanie sekretów tego unikalnego obiektu wymagało zaangażowania trzech różnych teleskopów. Fakt, że CFBDSIR 1458+10 jest układem podwójnym, został odkryty przy użyciu systemu optyki adaptywnej z laserową gwiazdą porównania pracującego na teleskopie Keck II na Hawajach [3]. Liu wraz ze swoim zespołem użyli następnie Teleskopu Kanadyjsko-Francusko-Hawajskiego, pracującego także na Hawajach, aby za pomocą kamery podczerwonej wyznaczyć odległość do dwójki brązowych karłów [4]. Na koniec do zbadania podczerwonego widma obiektów i wyznaczenia temperatury użyto teleskopu VLT.

Polowanie na chłodne obiekty to bardzo gorący temat w astronomii. Kosmiczny Teleskop Spitzera zidentyfikował niedawno dwa inne słabe obiekty konkurujące do miana najchłodniejszych znanych brązowych karłów, jednak ich temperatury nie zostały do tej pory precyzyjnie wyznaczone. Przyszłe obserwacje pozwolą na lepsze porównanie ich z CFBDSIR 1458+10B. Liu i jego współpracownicy planują ponowne obserwacje CFBDSIR 1458+10B, aby lepiej wyznaczyć własności brązowego karła i rozpocząć śledzenie orbity układu podwójnego, co po dekadzie monitorowania pozwoli astronomom na wyznaczenie masy układu.

Uwagi

[1] CFBDSIR 1458+10 to nazwa układu podwójnego. Jego składniki nazywane są CFBDSIR 1458+10A oraz CFBDSIR 1458+10B, z których ten drugi jest słabszy i chłodniejszy. Wygląda na to, że okrążają się w odległości około trzykrotnie większej niż dystans pomiędzy Ziemia a Słońcem, z okresem około trzydziestu lat.

[2] Dla porównania temperatura powierzchni Słońca to około 5500 stopni Celsjusza.

[3] Optyka adaptywna usuwa większość zniekształceń powodowanych przez atmosferę, poprawiając ostrość obrazu o czynnik dziesięć i pozwalając na rozdzielenie układów podwójnych o bardzo małej separacji.

[4] Astronomowie mierzą widoczny ruch brązowych karłów względem tła bardziej odległych gwiazd. Spowodowany jest on zmieniającą się pozycją Ziemi na orbicie wokół Słońca. Efekt znany jest jako paralaksa i pozwolił astronomom na wyznaczenie odległości do układu brązowych karłów.

Więcej informacji

Wyniki badań zostały zaprezentowane w artykule “CFBDSIR J1458+1013B: A Very Cold (>T10) Brown Dwarf in a Binary System”, Liu et al., który ukaże się w Astrophysical Journal.

Skład zespołu badawczego: Michael C. Liu (Institute for Astronomy [IfA], University of Hawaii, USA), Philippe Delorme (Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble, CNRS/Université Joseph Fourier, France [IPAG]), Trent J. Dupuy (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA), Brendan P. Bowler (IfA), Loic Albert (Canada-France-Hawaii Telescope Corporation, Hawaii, USA), Etienne Artigau (Université de Montréal, Kanada), Celine Reylé (Observatoire de Besançon, Francja), Thierry Forveille (IPAG) oraz Xavier Delfosse (IPAG).

ESO, Europejskie Obserwatorium Południowe, jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Jest wspierane przez 15 krajów: Austria, Belgia, Brazylia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada Bardzo Duży Teleskop (Very Large Telescope), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz teleskop VISTA, największy na świecie instrument do przeglądów nieba. ESO jest europejskim partnerem dla rewolucyjnego teleskopu ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. ESO planuje obecnie 42-metrowy Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope - E-ELT), który stanie się “największym okiem świata na niebo”.

Linki

• Publikacja naukowa
• Zdjęcia VLT

Kontakt

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

Krzysztof Czart (Kontakt dla mediów Polska)
Sieć Popularyzacji Nauki ESO oraz Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Śledź ESO w mediach społecznościowych