Pressmeddelande

Kall stjärna – brun dvärg slår temperaturrekord

23 mars 2011

Observationer med ESO:s jätteteleskop VLT har, tillsammans med två andra teleskop, upptäckt en ny utmanare till titeln som den kallaste stjärnan. Denna stjärna är en brun dvärg i ett dubbelsystem med en temperatur som motsvarar en nybryggd kopp te – varmt med mänskliga mått men mycket kallt för en stjärnas yta. Den är så kall att den tangerar den otydliga gränsen mellan små, svala stjärnor och stora, varma planeter.

Bruna dvärgar är i grund och botten misslyckade stjärnor. De har inte tillräckligt hög massa för tyngdkraften att sätta igång de kärnreaktioner som får stjärnor att lysa. Den nyligen upptäckta bruna dvärgen, som fått beteckningen CFBDSIR 1458+10B, är den ljussvagare medlemmen i ett dubbelstjärnesystem där båda medlemmar är bruna dvärgar. Paret befinner sig bara 75 ljusår från jorden [1].

Den kraftfulla spektrografen X-shooter på ESO:s jätteteleskop VLT användes för att visa att dubbelstjärnan var mycket kall för att bestå av bruna dvärgar – även med bruna dvärgars mått mätt.
Philippe Delormé vid Institutet för planetologi och astrofysik i Grenoble (CNRS/Université Joseph Fourier) är medförfattare till artikeln.

– Vi tyckte det var mycket spännande när vi såg att objektet hade en så låg temperatur. Men vi kunde aldrig ha gissat att det var ett dubbelstjärnesystem och att det skulle ha en medlem som var ännu kallare och ännu mer intressant, säger han.

CFBDSIR 1458+10 är den kallaste dubbelstjärnan bestående av bruna dvärgar som upptäckts hittills.
Den ljussvagare av de två dvärgarna har nu upptäckts ha en temperatur på runt 100 grader Celsius – koktemperaturen för vatten och inte så mycket varmare än temperaturen i en bastu [2]. Michael Liu vid Institutionen för astronomi, Hawaiis universitet är huvudförfattaren till artikeln där de nya studierna presenteras.

– Vid såna temperaturer förväntar vi oss att de bruna dvärgarna ska ha egenskaper som är annorlunda än de hos tidigare kända bruna dvärgar, istället mer lika de hos de största exoplaneterna. De skulle till och med kunna ha vatten i sina atmosfärer.

– Jag skulle faktiskt tro att gasjättar runt stjärnor som liknar solen kommer att se ut som CFBDSIR 1458+10B när vi i en snar framtid börjar kunna ta bilder på dem, avslutar Michael Liu.

För att nysta upp hemligheterna med detta unika objekt utnyttjade man de olika förmågorna hos tre olika teleskop. CFBDSIR 1458+10 identifierades först som en dubbelstjärna i observationer som gjordes med LGS, ett system för adaptiv optik med laserledstjärna på teleskopet Keck II på Hawaii [3]. Liu och hans medarbetare använde sedan Kanada-Frankrike-Hawaii-teleskopet (CFHT), som även det finns på Hawaii, för att mäta avståndet till det bruna paret genom att använda en infrarödkamera [4]. Till sist användes ESO:s VLT för att studera det infraröda spektrumet från objektet och för att mäta upp dess temperatur.

Jakten på kalla objekt är ett hett område inom astronomin. Rymdteleskopet Spitzer hittade nyligen två andra mycket ljussvaga objekt som även de konkurrerar om att vara den kallaste bruna dvärgen. Temperaturen hos dessa två har dock inte uppmätts med samma precision som för dubbelstjärnan. Framtida observationer kommer avgöra i vilken utsträckning dessa objekt liknar CFBDSIR 1458+10B. Liu och hans medarbetare planerar att göra ytterligare observationer av paret för att fastställa dess egenskaper ännu mer säkert och för att börja kartlägga dubbelstjärnans banor. En sådan kartläggning kan, efter ett decennium av bevakning, göra det möjligt för astronomer att bestämma massan hos stjärnparet.

Noter

[1] CFBDSIR 1458+10 är namnet på dubbelstjärnesystemet. De två medlemmarna i systemet betecknas CFBDSIR 1458+10A och CFBDSIR 1458+10B, där den senare är den ljussvagare och kallare av dem. Deuppskattas snurra runt varandra på ett avstånd ungefär tre gånger längre än avståndet mellan jorden och solen och med en period på runt trettio år.

[2] Som en jämförelse så är yttemperaturen hos solen ungefär 5500 grader Celsius.

[3] Adaptiv optik används för att eliminera mycket av störningarna från jordens atmosfär. Tekniken förbättrar bildskärpan tiofalt och gör det möjligt att särskilja de två mycket närliggande ljuskällorna.

[4] Astronomerna mätte upp hur de bruna dvärgarna har rört sig  jämfört med mer avlägsna stjärnor i bakgrunden. Denna effekt, som kallas parallax, gjorde det möjligt för dem att bestämma avståndet till de bruna dvärgarna.

Mer information

Forskningen presenterades i en artikel, ”CFBDSIR J1458+1013B: A Very Cold (>T10) Brown Dwarf in a Binary System”, Liu m. fl. som kommer att publiceras i Astrophysical Journal.  
 
Forskarteamet består av Michael C. Liu (Institutionen för astronomi [IfA], Hawaiis universitet, USA), Philippe Delorme (Institutet för planetologi och astrofysik i Grenoble, CNRS/Université Joseph Fourier, Frankrike [IPAG]), Trent J. Dupuy (Harvard-Smithsonian-centret för astrofysik, Cambridge, USA), Brendan P. Bowler (IfA), Loic Albert (Canada-France-Hawaii Telescope Corporation, Hawaii, USA), Etienne Artigau (Montréals universitet, Canada), Celine Reylé (Besançon-observatoriet, France), Thierry Forveille (IPAG) and Xavier Delfosse (IPAG).

ESO, Europeiska sydobservatoriet, är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 15 länder: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Nederländerna, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och VISTA, det största kartläggningsteleskopet. ESO bidrar dessutom till ALMA, ett revolutionerande astronomiskt teleskop och världens hittills största astronomiska projekt. ESO planerar för närvarande bygget av ett 42-meters europeiskt extremt stort teleskop för synligt och infrarött ljus, E-ELT, som kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Länkar

• Forskningsartikeln
• Foton av VLT

Kontakter

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

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

Christian Veillet
Executive Director, CFHT, Hawaii
USA
Tel: +1 808 885 7944
E-post: 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-post: rhook@eso.org

Johan Warell (Presskontakt för Sverige)
ESO:s nätverk för vetenskaplig kommunikation
Skurup, Sverige
Tel: +46-706-494731
E-post: eson-sweden@eso.org

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso1110 som har tagits fram inom ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer. ESON-representanterna fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Johan Warell.