Astronomija

Sigurni smo da nema smeđih patuljaka bliže od ______

Sigurni smo da nema smeđih patuljaka bliže od ______


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ne znam kako da sročim ovo pitanje.

Koliko bi nam smeđi patuljak mogao biti blizu i do sada je ostao neotkriven?

Ili smo možda s kojom vjerovatnoćom sigurni da nema smeđeg patuljka unutar X svjetlosne godine sunca? (Za različite vrijednosti X)

(Ne brinite o obraćanju Nemesisu ili hipotetičnom binarnom partneru za sunce. Samo pitam za neotkrivene smeđe patuljke ..., čak i izvan Oortovog oblaka, ali unutar Alpha C. Ne znam koliko je WISE istraživanje bilo osjetljivo .)


Mislim da je odgovor otprilike 3-5 svjetlosnih godina.

Nedavno istraživanje WISE-a u bliskoj infracrvenoj mreži trebalo je biti sposobno otkriti čak i vrlo hladnog obližnjeg smeđeg patuljka (i zaista je otkrio neke vrlo hladne smeđe patuljke - npr. Smeđi patuljak od 250 000, udaljen samo 6 svjetlosnih godina od Luhman i sur. 2014) . Budući da je WISE bio istraživanje neba na svijetu i postoji veliki interes za pronalaženje ovih ultrahladnih smeđih patuljaka, onda je razumno pretpostaviti da bi bilo koji sličan objekt u roku od nekoliko svjetlosnih godina već bio pronađen. Upozorenje ovoga je da funkcija širenja tačaka WISE ankete nije tako velika i toliko blizu galaktičke ravni da bi moglo biti da je zabuna u izvorima mogla sakriti smeđeg patuljka. S druge strane, obližnji objekti obično imaju visoko pravilno kretanje, pa bi vjerojatno bio otkriven u kombinaciji s ranijim istraživanjem 2MASS, jer kao što dolje pokazujem, takav je objekt možda otkriven u oba.

Neki detalji: Kao primjer, uzmimo smeđeg patuljka vrlo male mase - recimo 20 Jupiterovih masa i starih 5 milijardi godina - i smjestite ga 4 svjetlosne godine od Sunca. Prema evolucijskim modelima Saumon & Marley (2008), takav objekt ima svojstvenu sjaj od $ 10 ^ {- 7} $ puta (1 desetomilioniti) od Sunca i temperaturu od 400 Kelvina i čini se da ima spektralni tip kasnog T ili ranog Y. Ovo je slično najhladnijim smeđim patuljcima koji su još pronađeni.

Iz kalibracije apsolutnih veličina naspram spektralnog tipa za hladne smeđe patuljke u Marsh i sur. (2013) znamo da bi u 4 svjetlosne godine takav smeđi patuljak imao veličine od $ H = 16 $ i $ W2 = 10 $. Prvi je dovoljno sjajan da ga se moglo vidjeti u 2MASS anketi za sve nebo, a drugog WISE lako otkriva. Kombinacija podataka također bi lako otkrila veliku paralaksu takvog objekta. Možemo zaključiti da bi objekt morao imati mnogo manja masa od ove da ostane neotkrivena i stoga se ne bi nazvala smeđim patuljkom, već bi zaista bila "slobodno plutajući planet".

Sad se možete pitati, što je sa hladnijim smeđim patuljkom? Pa postaju teoretska predviđanja veličina i boja mnogo nesigurnije, ali jednostavno bih se pozvao na Luhmanovo otkriće. Ovaj smeđi patuljak otprilike je hladan onoliko koliko smeđi patuljak može dobiti starost Galaksije, možda ima samo 10 Jupiterovih masa, ali ga je još uvijek lako otkriti u WISE istraživanju. Stoga mislim da ovo postavlja prilično čvrstu empirijsku granicu.


Nova djeca na bloku & # 8211 Smeđi patuljci

Što se tiče blizine & # 8220home & # 8221, nema puno zvijezda u našem općem susjedstvu. Proxima Centauri udaljen je 4,2 svjetlosne godine, a Rigil Kentaurus 4,3. Tu su Barnard & # 8217s Star, Wolf 359, Lalande 21185, Luyten 726-8A i B i veliki, svijetli Sirius A i B. Ali što je s nebeskim susjedom koji & # 8217 nije baš toliko istaknut? Isprobajte par novootkrivenih smeđih patuljaka.

Znanstvenici s Leibnizovog instituta za astrofiziku Potsdam (AIP) koristeći NASA-in satelit WISE (Infrared Survey Explorer širokog polja) otkrili su ovaj nevjerojatni dvojac na samo 15 i 18 svjetlosnih godina od našeg Sunčevog sistema. & # 8220Upotrijebili smo preliminarno objavljivanje podataka iz WISE-a, odabrali svijetle kandidate s bojama tipičnim za kasne T patuljke, pokušali smo ih upariti s blijedim 2MASS i SDSS objektima, kako bismo utvrdili njihova ispravna kretanja i spektroskopski ih pratili. & # 8221 kaže RD Scholz, et al.

Nazvani WISE J0254 + 0223 i WISE J1741 + 2553, par je na sebe skrenuo pažnju svojim nesrazmjerom - jedan vrlo svijetao u infracrvenoj, a drugi vrlo slabo u optičkom svjetlu. Još atraktivnija bila je brzina kojom se kreću i # 8217 pravilno kretanje drastično mijenja između promatranja. & # 8220Veoma veliki pravilni pokreti prvi su nagovještaj da bi ti objekti trebali biti vrlo blizu Sunca. Oba su objekta otkrivena samo u SDSS z-opsegu, što je tipično za obližnje patuljke kasnog T. & # 8221 kaže Scholz.

Budući da su parovi bili optički vidljivi u vrijeme otkrića, tim je upotrijebio Veliki binokularni teleskop (LBT) u Arizoni kako bi preciznije odredio njihov spektralni tip i dom na udaljenosti. Željeli su znati više o najzgodnijim predstavnicima smeđeg patuljka tipa T - ultra hladnih. Poznatiji kao propale zvijezde, jer im je nedostajalo mase za paljenje nuklearne fuzije, dvojac je trebao proučiti jer im veličina s vremenom naglo opada. Budući da tako brzo blijede, postoji velika vjerojatnost da je smeđi patuljak mnogo bliži nego što mislimo.

Izvor izvornih vijesti: Leibniz institut za astrofiziku Potsdam News. Za dalje čitanje: Univerzitetska biblioteka Cornell & # 8211 Dvije u blizini (d


Naš susjed smeđi patuljak

Slika hladnog smeđeg patuljka koji kruži oko zvijezde u blizini Sunca. Kredit za sliku: UA Steward Observatory. Kliknite za uvećanje
Astronomi su otkrili smeđeg patuljka u našem galaktičkom susjedstvu, udaljenom samo 12,7 svjetlosnih godina & # 8211, što ga čini drugim najbližim smeđim patuljem ikad otkrivenim. Propala zvijezda kruži oko druge zvijezde koja je tek nedavno otkrivena u južnom sazviježđu Pavo. Primarna zvijezda je mala, sa samo 1/10 mase našeg Sunca, a smeđi patuljak kruži na 4,5 puta većoj udaljenosti od Zemlje do Sunca.

Astronomi su otkrili jedinstvenog smeđeg patuljka & # 8221 upravo u našem solarnom susjedstvu.

Da je vaš grad galaksija, bilo bi to poput pronalaska nekoga za koga niste znali da živi gore u vašoj kući, rekao je jedan od otkrivača.

Rijetki objekt udaljen je samo 12,7 svjetlosnih godina od Zemlje, kružeći oko primarne zvijezde koja je i sama otkrivena tek nedavno u sazviježđu Pavo (Paun) na južnoj hemisferi.

Pronađen je samo još jedan sistem smeđih patuljaka bliže Zemlji, a on je samo neznatno bliži.

Primarna zvijezda je samo jedna desetina mase našeg sunca. Ovo je prvi put da su astronomi pronašli hladnog smeđeg patuljka pratioca tako male zvijezde. Do sada nije pronađena nijedna orbita oko zvijezda manjih od polovine mase našeg sunca.

Smeđi patuljak udaljen je 4,5 zvijezde od zvijezde ili četiri i pol puta dalje od zvijezde nego što je Zemlja od našeg sunca. Astronomi procjenjuju da je smeđi patuljak između devet i 65 puta masivniji od Jupitera.

Smeđi patuljci nisu ni planete ni zvijezde. Oni su desetine puta masivniji od našeg Sunčevog sistema i najveće planete Jupiter, ali premali da bi se napajali fuzijom vodonika poput zvijezda.

Samo negdje na nebu pronađeno je oko 30 slično hladnih smeđih patuljaka, a samo oko 10 je otkriveno kako kruži oko zvijezda.

& # 8220Osim što je izuzetno blizu Zemlje i u orbiti oko zvijezde vrlo male mase, ovaj objekt je & # 8216T patuljak & # 8216 & # 8211 vrlo hladni smeđi patuljak s temperaturom od oko 750 stepeni Celzijusa (1.382 stepeni Fahrenheita ), & # 8221 rekla je Beth Biller, studentica postdiplomskog studija na Univerzitetu u Arizoni.

& # 8220Vjerojatno je i najsvjetliji poznati objekt njegove temperature jer je tako blizu, & # 8221 rekao je Biller. & # 8220I to je rijedak primjer pratioca smeđeg patuljka unutar 10 astronomskih jedinica svoje primarne zvijezde. & # 8221

Biller je zajedno s Markusom Kasperom iz Europske južne opservatorije (ESO) i Laird Closeom UA-ove opservatorije Steward vodio tim koji je otkrio smeđeg patuljka, SCR 1845-6357B.

& # 8220Što je zaista uzbudljivo u ovome je to što smo pronašli smeđeg patuljka oko jednog od 25 zvjezdanih sistema najbližih suncu, & # 8221 rekao je Close. & # 8220Većina ovih obližnjih zvijezda poznata je već desetljećima, a tek nedavno je pronađena pregršt novih predmeta u našem lokalnom susjedstvu. & # 8221

Close je rekao, & # 8220Ako mislite da je galaksija veličine Tucson-a, to nekako nalikuje pronalasku nekoga tko živi u katu vaše kuće za koga ranije niste znali. & # 8221

Close je pomogao u razvoju posebne adaptivne optičke kamere, NACO simultane diferencijalne kamere (SDI), koju je tim koristio za snimanje smeđeg patuljka. Kamera se koristi na ESO & # 8217s Very Large Telescope (VLT) u Čileu. Druga SDI kamera koristi se u 6,5 metara opservatoriji MMT na Mount Hopkins, Ariz.

& # 8220Ovo je također vrijedan objekt za znanstvenu zajednicu jer je njegova udaljenost dobro poznata, & # 8221 rekao je Markus Kasper iz ESO-a. To će omogućiti astronomima da tačno izmeru sjaj smeđeg patuljka i, na kraju, da izračunaju njegovo orbitalno kretanje, rekao je Kasper. & # 8220Ova svojstva su vitalna za razumijevanje prirode smeđih patuljaka. & # 8221

Otkriće ovog smeđeg patuljka sugerira da u binarnim sistemima može biti više hladnih smeđih patuljaka od pojedinačnih smeđih patuljaka koji slobodno plutaju u solarnom susjedstvu, rekao je Close. A & # 8220binarni sistem & # 8221 je mjesto gdje se smeđi patuljak okreće oko zvijezde ili drugog smeđeg patuljka.

Astronomi su sada pronašli pet hladnih smeđih patuljaka u binarnim sistemima, ali samo dva pojedinačna, izolirana hladna smeđa patuljka u roku od 20 svjetlosnih godina sunca, primijetio je Close. Očekuju da će pronaći više saputnika T patuljaka u nekim novopronađenim zvjezdanim sistemima u roku od 33 svjetlosne godine našeg Sunčevog sistema, dodao je.

Dokazi da T patuljaka u binarnim sustavima premašuju pojedinačne, izolirane T patuljke u solarnom susjedstvu imaju posljedice za teorije koje predviđaju da će se pojedinačni smeđi patuljci stvarati češće od binarnih, rekao je Close.

NACO simultani diferencijalni snimač (SDI) koristi adaptivnu optiku kako bi uklonio zamućujuće efekte atmosfere Zemlje kako bi stvorio izuzetno oštre slike. Kamera poboljšava sposobnost VLT-a da detektira slabe pratioce koji bi se inače izgubili u odsjaju njihovih primarnih zvijezda.

Close i Rainer Lenzen sa Instituta za astronomiju Max Planck iz Heidelberga u Njemačkoj razvili su SDI kameru za traženje ekstrasolarnih planeta bogatih metanom. SDI kamera dijeli svjetlost s jednog objekta na četiri identične slike, a zatim snopove prolazi kroz tri malo različita filtra osjetljiva na metan. Kad filtrirani zraci svjetlosti pogodiju niz detektora, astronomi oduzimaju slike tako da sjajna zvijezda nestaje i pojavljuje se njen daleko tamniji saputnik bogat metanom.


Obarač rekorda

Novi smeđi patuljak srušio je i dva druga rekorda. To je najhladniji smeđi patuljak ikad viđen, s temperaturom od samo 130 do 230 ° C. A najmračnije je i debelo crijevo koje emitira samo 0,000026 posto toliko energije koliko i naše sunce, a ta energija se pojavljuje u infracrvenoj, a ne u vidljivoj talasnoj dužini. Trebalo bi 3,8 miliona ovih smeđih patuljaka da se izjednači sa sunčevom snagom. Otprilike je veličine Jupitera, ali njegova masa je 5 do 30 puta veća.

Slaba priroda objekta objašnjava zašto je uočen tek sada, uprkos blizini. Pronađen je nakon snimanja samo nekoliko posto neba, što znači da mnogo više smeđih patuljaka vreba u blizini neotkriveno.


Najmanja zvijezda

Astronomi su možda identifikovali koja je možda najmanja poznata zvijezda. I ne samo najmanja poznata zvijezda već sasvim moguće i najmanja moguće zvijezda. Da je bilo nešto manje, možda više ne bi ni bila zvijezda.

Dotična zvijezda zove se 2MASS J05233822-1403022, ali nazvat ću je kratko J0523 (ime dolazi od otkrića u 2-Micron Survey (2MASS), zajedno sa svojim koordinatama na nebu). Kako slabići idu, to je otprilike najslabije: Sija samo 1/8000. Toliko jako kao Sunce, ima temperaturu od 1.800 ° C (u usporedbi sa Sunčevim 5.600 °) i promjer samo 0,09 puta veći od Sunčevog - manji nego Jupiter!

Zapravo je relativno blizu oko 40 svjetlosnih godina, ali tako slab da vam treba veliki teleskop samo da biste ga uopće vidjeli - najslabija zvijezda koju možete vidjeti golim okom i dalje je milion puta svjetlije od J0523!

Pa kako da znamo da je (možda) najmanja zvijezda?

Pa, moramo definirati što mislimo pod pojmom "zvijezda". Astronomi kažu da je zvijezda plinoviti objekt dovoljno masivan da u svojoj jezgri stapi vodonik u helij. Sunce to radi, pa to je zvijezda. Jupiter nema, pa nije.

Ispostavilo se da za pokretanje ove fuzije morate prilično čvrsto stisnuti vodonik. Planete nemaju oomfu potrebnu za ovo, ali ako nakupite dovoljno materijala, pritisak i temperatura u jezgri rastu i na kraju dolazite do točke kada se fuzija vodonika zapali.

Mislimo da je ograničenje mase oko 0,07–0,077 puta veće od Sunčeve. Ako imate više od toga, spajate se. Manje, gubite.

Ali taj je raspon veći nego što bismo željeli. Bilo bi lijepo suziti neke. Dakle, da bi postavili neke granice, tim astronoma koji proučavaju obližnje zvijezde odlučio je potražiti zvijezde vrlo male mase oko granice fuzije, kao i objekte koji su jasno ispod te granice. Te potonje predmete nazivamo smeđim patuljcima.

Postoji smiješna stvar u vezi sa zvijezdama naspram smeđih patuljaka. Ako uzmete zvijezdu i dodate joj masu, ona postaje vruća i veća. To je zato što je brzina fuzije u jezgri vrlo osjetljiva na njezinu masu. Ako dodate malo mase, brzina fuzije raste, pa temperatura raste, a zvijezda se malo širi. (Na kraju je u osnovi napravljen od plina, a kada zagrijete plin, on se širi.)

Smeđi patuljci su ipak različiti. Njihova jezgra cijedi ih cijela masa prilično snažno, ali nedovoljno da pokrenu fuziju. Stvar je tamo u čudnom kvantno-mehaničkom stanju nazvanom degeneracija, koje ima izrazito čudno svojstvo da, ako dodate masu smeđem patulju, dobije manja.

Foto: NASA / JPL-Caltech / UCB

Dakle, astronomi su učinili vrlo pametnu stvar. Pronašli su 63 objekta u blizini granice fuzijske mase i nacrtali njihovu veličinu u odnosu na površinsku temperaturu (koja sama ovisi o masi, ali se može lakše i izravno izmjeriti). Kako idete prema nižim masama, zvijezde imaju niže temperature i manje poluprečnike, ali kad prijeđete u režim smeđeg patuljka, niža temperatura (a time i manja masa) daje vam veći radijus.

Astronomi su zacrtali svojstva objekata, i sigurno kako je temperatura padala, tako je padala i veličina, sve dok nije dosegla minimum prije nego što je ponovno počela rasti. Taj minimum mora biti tamo gdje je granica smeđeg patuljka / normalne zvijezde ... i pronašli su dobar ol ’J0523 kako sjedi upravo tamo, samo na njegovoj zvjezdanoj strani.

I zato mislimo da je J0523 najmanja zvijezda. Takođe je najmanje masivan i najhladniji. Da ima nešto manje mase, to uopće ne bi bila zvijezda, već smeđi patuljak.

Sad pazite, nije baš da je ovo ograničenje teško i brzo. Na to utječu drugi faktori, uključujući starost zvijezde, obilje "metala" koje zvijezda ima u sebi (astronomi nazivaju sve elemente težim od helijuma "metalima", što je pomalo zbunjujuće za neastronoma, ali H i On su daleko najviše obilnih elemenata u Univerzumu, dok je sve ostalo u biti kontaminacija), pa čak i brzinom okretanja zvijezde.

U stvari, ovo se opažanje kosi s teorijskim modelima, koji predviđaju hladniju temperaturu za ograničenje mase, bliže 1.400 ° Celzijusa. Nejasno je zašto postoji razlika. To može biti zbog čimbenika koje sam gore spomenuo, ili može biti da zapažanja pate od neke nepoznate pristranosti (da budemo pošteni, 63 zvijezde nije previše statistički gledano, ali ove zvijezde su toliko slabe da je teško da bi se dobio veliki nepristrani uzorak, tim astronoma radi na povećanju veličine uzorka). Moguće je i da naše razumijevanje fizike smeđih patuljastih jezgri također pomalo zaostaje. Stvari su uvijek teške na granicama.

S obzirom na sve to, pošteno je reći da je stvarna zvijezda prema definiciji niže mase od J0523 mogao biti pronađena. To je potpuno moguće. Ali do tada, J0523 drži rekord po posljednjem mjestu.

U svakom slučaju, evo o čemu treba razmisliti: Kao što sam gore spomenuo, brzina nastanka fuzije ovisi o masi zvijezde. J0523 ima najmanju moguću masu za fuziju, pa mu treba slatko vrijeme trošeći svoje vodikovo gorivo. S obzirom na to, toliko je škrta da ima životni vijek daleko, mnogo duži od Sunca. Moglo bi se doslovno i dalje veselo (iako slabo) spojiti čak i bilijun godine od sada!

Te je malene zvijezde teško pronaći, teže ih je proučiti i još uvijek zbunjuju naše najbolje naučnike ... pa čak i ako ih na kraju shvatimo, i dalje će se posljednji nasmijati. Dugo, dugo vreme u budućnosti.


Od teorije do činjenice

Smeđe patuljke prvi je postavio Shiv Kumar 1960. godine, istražujući fuziju materije unutar zvijezde. Pitao se šta bi se dogodilo da je centar zvijezde degeneriran (ili u stanju u kojem su elektroni ograničeni na njihove orbitale), ali ukupna zvijezda nije bila dovoljno masivna da stapa materijal koji se tamo nalazi. Bili bi nešto veći od plinskog giganta i i dalje bi zračili toplinom, ali na prvi pogled bi vidno izgledali slično tim planetama. U stvari, zbog degenerirane materije i graničnog radijusa predmeta, samo se određena količina toplotne toplote može dobiti pre nego što se izravna. Vidite, zvijezde nastaju kad se oblak molekularnog plina sruši pod gravitacijskom potencijalnom energijom sve dok gustina i toplota ne budu dovoljne da se vodonik počne topiti. Međutim, zvijezde trebaju dobiti gustoću veću od ove da bi uopće započele fuziju, jer kad se jednom dobije, dio energije se gubi djelomičnom degeneracijom i kontrakcijom (Emspak 25-6, Burgasser 70).

Grafikon koji pokazuje granice za formaciju smeđeg patuljka za zvijezdu Populacija I.

Grafikon koji prikazuje slične informacije za zvijezde populacije II.

Ali taj pritisak degeneracije zahtijeva određenu masu kako bi ga prevladao. Kumar je utvrdio da je 0,07 solarnih masa najniža moguća masa vodonika da ima dovoljan pritisak da se stopi za zvijezde populacije I i 0,09 solarne mase za zvijezde populacije II. Sve ispod toga omogućava elektronima borbu protiv degeneriranog pritiska i izbjegavanje zbijanja. Kumar je ove predmete želio nazvati crnim patuljcima, ali taj naslov pripada bijelom patulju koji se ohladio. Tek 1975. godine Jill Tarter je smislila izraz smeđi patuljak koji se koristi danas. Ali tada je 20 godina bilo sve tiho, a nije se znalo da postoji. Tada je 1995. pronađen Teide 1, a naučnici su mogli početi sve više i više. Razlog velikog kašnjenja između ideje i promatranja bio je taj što smeđi patuljci talasne dužine emitiraju svjetlost na 1-5 mikrometara, blizu granica IR spektra. Tehnologija je trebala sustići ovaj raspon, tako je bilo i godinama prije tih prvih opažanja. Trenutno je poznato da postoji 1000 & # x2019-ih (Emspak 25-6, Kumar 1122-4 Burgasser 70).


Vraćanje u četvrtak: Najbliža nevidljiva svjetla

Kako još uvijek samo sada otkrivamo najbliže zvijezde na Zemlji.

„Kao dječak vjerovao sam da se mogu učiniti nevidljivim. Nisam siguran da bih ikada mogao, ali sigurno sam imao mogućnost da prođem neprimjetno. " -Terence Stamp

Kad pogledamo prema noćnom nebu s tamne lokacije ovdje na Zemlji, ako Mjesec ne bude vani, negdje oko 6000 zvijezda (ili možda čak i više) pozdravit će vam oči u vedroj noći.

Ovo je samo mali djelić stotina milijardi zvijezda koje zapravo čine našu galaksiju, što ima smisla ako malo razmislite. Uzimajući u obzir koliko je velika naša galaksija i koliko su velike udaljenosti između zvijezda, logično je da bi samo malo, nekoliko njih bilo vidljivo s naše lokacije. I iako je ovo istina, vjerojatno biste pomislili da zvijezde koje možemo vidjeti prilično predstavljaju zvijezde najbliži zvijezde za nas. Ali priča je zapravo puno bogatija od toga.

Neće vas iznenaditi da sve zvijezde nisu jednake, ali možda vas samo iznenadi kako nejednake su ove zvijezde u usporedbi jedna s drugom.

Ako biste uzeli zvijezdu poput Sunca i pomaknuli je deset puta dalje, izgledala bi samo stotinku sjajnije. Ali ako biste uzeli zvijezdu koja je bila masa Sunca i usporedili je sa zvijezdom koja je bila deset puta masivnija od Sunca, masivnija bi bila otprilike pet hiljada puta svjetlije! Najmasovnije zvijezde - više od 100 puta masivnije od naše - mogu zasjeniti Sunce doslovno milion puta.

Drugim riječima, zvijezde koje vidite kombinacija su zvijezda koje su nam relativno blizu, ali moreso zvijezde koje su vrlo svijetle. Zapravo, od deset nama najbližih zvjezdanih sistema, samo su dva vidljiva golim okom!

Uzmimo nama najbližu zvijezdu, na primjer: Proxima Centauri. Vjerovatno ste čuli za sustav Alpha Centauri, binarni par zvijezda udaljen samo 4,3 svjetlosne godine. Ali još bliže leži Proxima Centauri, crvena patuljasta zvijezda koja ima samo 12% mase Sunca i samo 0,0056% toliko sjajna u vidljivom svjetlu. Fotografija ispod prikazuje Alfa i Beta Kentauri, 3. i 9. najsjajniji sistem zvijezda na nebu, zajedno s Proksimom Kentauri, zaokruženim i istaknutim.

To je to nama najbliža zvijezda, a nije ni otkrivena do 1915. godine, prije manje od 100 godina. A, kao zvijezda glavne sekvence koja se stapa u vodik, nije ni jedna blizu do, u biti, najmračnijeg predmeta vani.

Ovo je "standardni" Hertzsprung-Russell dijagram, koji prikazuje ogromnu raznolikost zvijezda, počevši od niskih masa, hladnih crvenih patuljaka M-klase (među njima možete pronaći Proxima Centauri), sve do ultra-masivnih , jarko plave zvijezde O klase.

Ali ovaj dijagram presijeca zvijezde čak niže mase: zapravo, preniske da bi stali vodik u helij. Umjesto toga, oni generiraju svoje svjetlo stapanjem deuterija u kojem su rođeni u nešto teže elemente, a neki od njih doslovno bilijuni puta manje svijetli od Sunca, a milione puta manje svijetli od čak i najmračnijih bijelih patuljaka.

Poznati kao smeđi patuljci (iako bi, što se tiče boje, bili slabi magenta golim okom), ove stvari mogu biti toliko cool da praktički ne daju vidljivo svjetlo i treba ih loviti u infracrvenoj mreži. Kritična temperatura da bi objekt bio dovoljno vruć da spontano emitira vidljivu svjetlost je negdje između 700 i 800 K, što znači da će, ako je smeđi patuljak hladniji od toga, biti nevidljiv ljudskim očima bez obzira na to koliko snažan teleskop koristi .

Čak je i danas poznato samo nekoliko hiljada (potvrđenih) smeđih patuljaka, s onim najhladnijim, WISE 1828 + 2650, koji ima tako nisku temperaturu da - pri standardnom atmosferskom pritisku - ne bi mogao prokuhati vodu!

WISE - Infrared Survey Explorer širokog polja - najsnažniji je alat koji smo ikad uspješno razvili i primijenili za pronalaženje ovih objekata. Dolje je prikazan grafikon Neda Wrighta standardnog spektra Smeđih patuljaka, kao i osjetljivost različitih misija zasnovanih na svemiru. Kao što jasno možete vidjeti, sve dok se ne pojavi svemirski teleskop James Webb - a to će biti najranije 2018. godine - WISE će morati služiti kao najbolji instrument koji imamo za pronalaženje ovih neuhvatljivih objekata.

A WISE je upravo nadmašio sebe na ovom frontu, a njegovo je krunsko postignuće to što je pronašao par smeđih patuljaka udaljenih samo 6,5 svjetlosnih godina, čineći ovo trećim najbližim sistemom zvijezda (ako smeđe patuljke računate kao zvijezde) našem Suncu !

Tačno - još jednom, za naglasak - tek smo sada, 2013. godine, pronašli treći nama najbliži sistem zvijezda. Bliži su samo sistem Alpha Centauri (uključujući Proximu) i Barnardova zvijezda.

Par - poznat pod nazivom WISE 1049–5319 - WISE je prvi put primijetio još 2010. godine, ali ga je bilo teško potvrditi jer se nalazio tako blizu ravni naše galaksije. Zbog toga koliko su guste zvijezde u galaktičkoj ravni (gdje smo i mi slučajno), vrlo je teško otkriti slabe izvore na pozadini zvijezda koje su bile potrebne tri godine analize kako bi se potvrdilo postojanje ovog sistema. Dakle, ovo bi vas moglo navesti da pitate sljedeće:

Ako možemo imati par smeđih patuljaka udaljenih samo 6,5 svjetlosnih godina, koliko bi ih moglo biti tamo u našoj galaksiji?

Drugim riječima, sigurni smo da su ovdje u našem dvorištu nevidljiva svjetla. Ali koliko bi ih moglo biti?

Najbolje ograničenje koje imamo dolazi od gravitacijskog mikrolensiranja. Odnosno, nemamo direktno promatrajte i prebrojajte broj smeđih patuljaka kako biste izmjerili njihovu gustinu. Mislim, imamo, ali čak i da smo na taj način napravili sveobuhvatno istraživanje, bili bismo sigurni da će nam nedostajati puno. Metoda promatranja i brojanja daje nam a donja granica o tome koliko bi ih moglo biti, ali ne gornja granica, i sveukupno ne dobra procjena.

Da bismo dobili gornju granicu, promatramo udaljeni dio neba i svaki put kad smeđi patuljak (ili neki drugi nevidljivi objekt) pređe između nas i izvora svjetlosti, to uzrokuje karakteristično posvjetljivanje i neosvjetljenje pozadinskog izvora svjetlosti koji smo ' ponovno posmatranje.

Ti su objekti generički poznati kao MACHO-ovi ili Masivni kompaktni oreoli objekti. I oni postoje! Ali oni postoje u vrlo malom broju, barem kao procenat ukupne mase naše galaksije.

Ovo je nekoć bio legitimni kandidat za tamnu materiju, ali zahvaljujući višestrukim, neovisnim skupinama MACHO-lovaca, sa sigurnošću znamo da ih nema dovoljno da objasne nestalu masu Svemira.

Ono što je ovaj posao mikrolensiranja uradio je da se isključuje da bi tamnu materiju mogli objasniti MACHO-i sa masama između 0,00000001 Sunčeve mase (oko mase Mjeseca) do 100 Sunčevih masa. U stvari, ovo isključuje crne rupe ovih masnih područja kao i izvor naše tamne materije.

To sada ne znači da smeđi patuljci ne bi mogli biti značajan dio baryons (tj. protoni, neutroni i elektroni) u našoj galaksiji može biti - u teoriji - toliko mase zatvorene u tim smeđim patuljcima koliko ih ima sve ostale poznate zvijezde, zajedno, ili može postojati samo nekoliko na hiljadu kubnih svjetlosnih godina. Raspon onoga što je moguće je doslovno toliko neizvjestan.

Budući svemirski teleskop James Webb trebao bi biti tehnološki skok koji nam omogućava da izmjerimo koliko je smeđih patuljaka zapravo prisutno ovdje u našem lokalnom susjedstvu. Jednom kad ugleda djelić galaktičkog neba i potraži ove slabe, infracrvene objekte, napokon ćemo znati kako točno izgleda naš lokalni Svemir!

Ali nije li to nevjerovatno? Više od 400 godina nakon izuma teleskopa, još uvijek ne znamo koliko (i koje vrste) zvijezda ima samo u našem dvorištu u svemiru. U našem dvorištu postoje neviđena svjetla, a hladniji, smeđi patuljci manje mase od njih, u principu, mogu biti čak i bliži od čak i Proxime Centauri! (Iako ne blizak kao što se nekada hipotezirani Nemesis WISE pobrinuo za to!)

Još uvijek se pomirimo sa Univerzumom oko nas, i na najvećoj i na najmanjoj ljestvici. Pazite na nebu i imajte na umu da je tamo čitav Univerzum, čak i sa savršenim nebom, najviše toga nam je nevidljivo!


Astronomi su izvijestili o tri smeđe patuljke koji su se najbrže vrtjeli ikad pronađeni

Astronomi su otkrili tri smeđa patuljka koja se vrte brže nego što je bilo koji drugi ikad primijećen. Naučnici su otkrili tri najbrže okretajuća smeđa patuljka ikada otkrivena u novoj studiji objavljenoj u Astronomical Journal. Za otkriće su korišteni podaci NASA-inog svemirskog teleskopa Spitzer.

U studiji su naučnici prvi put izmjerili brzinu ovih kvazara. Oni su takođe tvrdili da se ova tri brza rotatora možda približavaju ograničenju brzine centrifuge za sve smeđe patuljke, nakon čega bi se raspadali. Otkriće najbrže okrećenih smeđih patuljaka ikada otkrivenih možda ukazuje na ograničenje kosmičke brzine.

Svi ovi smeđi patuljci približno su iste veličine kao Jupiter, ali su 40 do 70 puta masivniji. Vrte se jednom u 1.08, 1.14, odnosno 1.23 sata, dok se sljedeći najbrži poznati smeđi patuljci okreću jednom u 1.4 sata, a Jupiter jednom u 10 sati. Na osnovu njihove veličine, najveći od tri smeđa patuljka putuje brzinom većom od 100 km u sekundi (60 milja u sekundi).

U novoj studiji koja se pojavila u časopisu Astronomical Journal, naučnici su izvijestili o tri smeđe patuljke koji su se najbrže vrtjeli ikad pronađeni. Do otkrića je došlo pomoću podataka NASA-inog svemirskog teleskopa Spitzer.

Promjer ovih zvijezda koje se brzo okreću jednak je promjeru Jupitera, ali su 40 do 70 puta masivniji. Svaki se okreće jednom na sat, dok se sljedeći najbrži poznati smeđi patuljci okreću jednom na 1,4 sata, a Jupiter jednom na 10 sati.

S obzirom na njihovu veličinu, to implicira da najveći od tri smeđa patuljka putuje više od 60 milja u sekundi (100 kilometara u sekundi), odnosno približno 220.000 milja na sat (360.000 kilometara svaki sat). Činjenica da ovi najbrži smeđi patuljci imaju gotovo istu brzinu predenja kao i jedni drugima zapanjila je naučnike.

Budući da su tri svijeta na različitim temperaturama, novo istraživanje sugerira da se približavaju ograničenju brzine preko kojeg bi se smeđi patuljci raspadali, bacajući njihov sadržaj u svemir uslijed preopterećenja centrifugalne sile. Prema NASA-i, slični prirodni mehanizmi kočenja & # 8221 otkriveni su i u drugim astronomskim objektima, poput zvijezda, kako bi se spriječilo njihovo prebrzo i pucanje.

To se ne može pripisati smeđim patuljcima koji se uokviruju ili su u sličnoj fazi svog razvoja, jer se razlikuju: jedan je topao smeđi patuljak, jedan je hladan, a drugi je negdje između. Budući da se smeđi patuljci s godinama poboljšavaju, temperaturni kontrasti ukazuju da su ovi smeđi patuljci različite starosti.

Naučnici su identificirali tri smeđa patuljka koja su se najbrže vrtila ikad

Na zvijezdama i planetama rotacija predmeta stvara centripetalnu silu koja prijeti da baci jahače sa svojih sjedala. Iznenađujuće, ima sposobnost da stvar pocepa. Prije nego što se odvoji, često će se početi izbočiti oko svog presjeka jer se deformira pod pritiskom. To se naziva oblačenjem. Na osnovu svojih poznatih svojstava, smeđi patuljci će vjerovatno imati sličan stupanj oplatacije.

"Čini se da smo otkrili ograničenje brzine rotacije smeđih patuljaka", rekla je prva autorica Megan Tannock, dr. kandidat na Odjelu za fiziku i astronomiju Univerziteta Western Ontario. „Uprkos opsežnim pretragama našeg tima i ostalih, nisu otkriveni smeđi patuljci sa bržom rotacijom. Zapravo, brže okretanje može uzrokovati rastrzanje smeđeg patuljka. "

“It would be pretty spectacular to find a brown dwarf rotating so fast that it is tossing its atmosphere out into space,” Megan Tannock, a Ph.D. candidate at Western University in London, Ontario, said. But we haven’t seen anything like it so far. That must imply that either something is slowing the brown dwarfs down before they reach that extreme, or that they are incapable of reaching that speed in the first place. Our paper’s findings support some kind of rotation rate limit, but we’re not sure why.”

“Brown dwarfs, like planets with atmospheres, can experience large weather storms that affect their visible brightness,” said co-author Dr. Stanimir Metchev, an astronomer at Western University’s Institute for Earth and Space Exploration. “The observed brightness variations show how frequently the same storms are seen as the object spins, revealing the spin period of the brown dwarf.”


WISE Nabs the Closest Brown Dwarfs Yet Discovered

We now know our stellar neighbors just a little better, and a new discovery may help tell us how common brown dwarfs are in our region of the galaxy. Early this week, researchers at Pennsylvania State University announced the discovery of a binary brown dwarf system. With a parallax measurement of just under 0.5”, this pair is only 6.5 light years distant making it the third closest system to our own and the closest example of the sub-stellar class of objects known as brown dwarfs yet discovered.

Named WISE J104915.57-531906, the system was identified by analysis of multi-epoch astrometry carried out by NASA’s Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE). The discovery was made by associate professor of astronomy and astrophysics at Penn State’s Center for Exoplanets and Habitable Worlds Kevin Luhman. The system’s binary nature and follow up observations were confirmed by spectroscopic analysis carried out by the Gemini Observatory’s Multi-Object Spectrographs (GMOS).

Animation showing the motion of WISE 1049-5319 across the All-WISE, 2MASS & Sloan Digital Sky Surveys from 1978 to 2010. (Credit: NASA/STScI/JPL/IPAC/University of Massachusetts.)

This find is also the closest stellar system discovered to our own solar system since the discovery of Barnard’s star by astronomer E.E. Barnard in 1916. Incidentally, Barnard’s star was the center of many spurious and controversial claims of extrasolar planet discoveries in the mid-20 th century. Barnard’s star is 6 light years distant, and the closest star system to our own is Alpha Centauri measured to be 4.4 light years distant in 1839. In 1915, the Alpha Centauri system was determined to have a faint companion now known as Proxima Centauri at 4.2 light years distant. The Alpha Centauri system also made headlines last year with the discovery of the closest known exoplanet to Earth. WISE 1506+7027 is the closest brown dwarf to our solar system yet discovered. This also breaks the extended the All-WISE survey’s own previous record of the closest brown dwarf released in 2011, WISE 1506+7027 at 11.1 light years distant.

When looking for nearby stellar suspects, astronomers search for stars displaying a high proper motion across the sky. The very first parallax measurement of 11 light years distant was obtained by Friedrich Bessel for the star 61 Cygni in 1838. 61 Cygni was known as “Piazzi’s Flying Star” for its high 4.2” proper motion across the sky. To giving you an idea of just how tiny an arc second is, a Full Moon is about 1800” in diameter. With a proper motion of just under 3” per year, it would take WISE 1049-5319 over 600 years to cross the same apparent distance in the sky as viewed from the Earth!

An artist’s conception of looking back at Sol from the binary brown dwarf system WISE 1049-5319, 6.5 light years distant. (Credit: Janella Williams, Penn State University).

“Based on how this star system was moving in images from the WISE survey, I was able to extrapolate back in time to predict where it should have been located in older surveys,” stated Luhman. And sure enough, the brown dwarf was there in the Deep Near-Infrared Survey of the Southern Sky (DENIS), the Two Micron All-Sky Survey (2MASS) and the Sloan Digitized Sky Survey (SDSS) spanning a period from 1978 to 1999. Interestingly, Luhman also points out in the original paper that the pair’s close proximity to the star rich region of galactic plane in the constellation Vela deep in the southern hemisphere sky is most likely the reason why they were missed in previous surveys.

The discovery of the binary nature of the pair was also “an unexpected bonus,” Luhman said. “The sharp images from Gemini also revealed that the object actually was not just one, but a pair of brown dwarfs orbiting each other.” This find of a second brown dwarf companion will go a long way towards pinning down the mass of the objects. With an apparent separation of 1.5”, the physical separation of the pair is 3 astronomical units (1 AU= the Earth-Sun distance) in a 25 year orbit.

Size comparison of stellar vs substellar objects. (Credit: NASA/JPL-Caltech/UCB).

Brown dwarfs are sub-stellar objects with masses too low (below

75 Jupiter masses) to sustain the traditional fusion of hydrogen into helium via the full proton-proton chain process. Instead, objects over 13 Jupiter masses begin the first portion of the process by generating heat via deuterium fusion. Brown dwarfs are thus only visible in the infrared, and run a spectral class of M (hottest), L, T, and Y (coolest). Interestingly, WISE 1049-5319 is suspected to be on the transition line between an L and T-class brown dwarf. To date, over 600 L-type brown dwarfs have been identified, primarily by the aforementioned SDSS, 2MASS & DENIS infrared surveys.

General location of WISE 1049-5319 in the constellation Vela. Note its proximity to the galactic plane. (Created by the author using Starry Night).

This discovery and others like it may go a long ways towards telling us how common brown dwarfs are in our region of the galaxy. Faint and hard to detect, we’re just now getting a sampling thanks to surveys such as WISE and 2MASS. The James Webb Space Telescope will do work in the infrared as well, possibly extending these results. Interestingly, Luhman notes in an interview with Universe Today that the potential still exists for the discovery of a brown dwarf closer to our solar system than Alpha Centauri. “No published study of the data from WISE or any other survey has ruled out this possibility… WISE is much more capable of doing this than any previous survey, but the necessary analysis would be fairly complex and time consuming. It’s easier to find something than to rule out its existence.” Said Luhman. Note that we’re talking a nearby brown dwarf that isn’t gravitationally bound to the Sun… this discussion is separate from such hypothetical solar companions as Nemesis and Tyche…and Nibiru conspiracy theorists need not apply!

The WISE 1049-5319 system is also a prime target in the search for nearby extra-solar planets. “Because brown dwarfs have very low masses, they exhibit larger reflex motions due to orbiting planets than more massive stars, and those larger reflex motions will be easier to detect.” Luhman told Universe Today. Said radial surveys for exoplanets would also be carried out in the IR band, and brown dwarfs also have the added bonus of not swamping out unseen planetary companions in the visible spectrum.

Congrats to Mr. Luhman and the Center for Exoplanets and Habitable Worlds on the discovery. You just never know what’s lying around in your own stellar backyard!


Mini Solar System Around a Brown Dwarf

Moons circle planets, and planets circle stars. Now, astronomers have learned that planets may also circle celestial bodies almost as small as planets.

NASA’s Spitzer Space Telescope has spotted a dusty disk of planet-building material around an extraordinarily low-mass brown dwarf, or “failed star.” The brown dwarf, called OTS 44, is only 15 times the mass of Jupiter. Previously, the smallest brown dwarf known to host a planet-forming disk was 25 to 30 times more massive than Jupiter.

The finding will ultimately help astronomers better understand how and where planets — including rocky ones resembling our own — form.

“There may be a host of miniature solar systems out there, in which planets orbit brown dwarfs,” said Dr. Kevin Luhman, lead author of the new study from the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Mass. “This leads to all sorts of new questions, like ‘Could life exist on such planets?’ or ‘What do you call a planet circling a planet-sized body? A moon or a planet?'”

Brown dwarfs are something of misfits in the astronomy world. These cool orbs of gas have been called both failed stars and super planets. Like planets, they lack the mass to ignite and produce starlight. Like stars, they are often found alone in space, with no parent body to orbit.

“In this case, we are seeing the ingredients for planets around a brown dwarf near the dividing line between planets and stars. This raises the tantalizing possibility of planet formation around objects that themselves have planetary masses,” said Dr. Giovanni Fazio, an astronomer at the Harvard Smithsonian Center for Astrophysics and a co-author of the new study.

The results were presented today at the Planet Formation and Detection meeting at the Aspen Center for Physics, Aspen, Colo., and will be published in the Feb. 10th issue of The Astrophysical Journal Letters.

Planet-forming, or protoplanetary, disks are the precursors to planets. Astronomers speculate that the disk circling OTS 44 has enough mass to make a small gas giant planet and a few Earth-sized, rocky ones. This begs the question: Could a habitable planet like Earth sustain life around a brown dwarf?

“If life did exist in this system, it would have to constantly adjust to the dwindling temperatures of a brown dwarf,” said Luhman. “For liquid water to be present, the planet would have to be much closer to the brown dwarf than Earth is to our Sun.”

“It’s exciting to speculate about the possibilities for life in such as system, of course at this point we are only beginning to understand the unusual circumstances under which planets arise,” he added.

Brown dwarfs are rare and difficult to study due to their dim light. Though astronomers recently reported what may be the first-ever image of a planet around a brown dwarf called 2M1207, not much is understood about the planet-formation process around these odd balls of gas. Less is understood about low-mass brown dwarfs, of which only a handful are known.

OTS 44 was first discovered about six months ago by Luhman and his colleagues using the Gemini Observatory in Chile. The object is located 500 light-years away in the Chamaeleon constellation. Later, the team used Spitzer’s highly sensitive infrared eyes to see the dim glow of OTS 44’s dusty disk. These observations took only 20 seconds. Longer searches with Spitzer could reveal disks around brown dwarfs below 10 Jupiter masses.

Other authors of this study include Dr. Paola D’Alessia of the Universidad Nacional Autonoma de Mexico and Drs. Nuria Calvet, Lori Allen, Lee Hartmann, Thomas Megeath and Philip Myers of the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.


Pogledajte video: Седмото джудже The 7th Dwarf ПЪЛНОМЕТРАЖЕН ФИЛМ (Oktobar 2022).