Bu çizim kahverengi bir cüceyi tasvir ediyor – bir gezegen olarak tanımlanamayacak kadar ağır, ancak yıldızların yaptığı gibi nükleer füzyonla kendisine güç sağlayacak kadar büyük olmayan bir nesne. Kredi: NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi
Yakın tarihli bir çalışma, dört yeni kahverengi cüceyi doğrudan görüntüledi.
Kahverengi cüceler, en ağır gezegenler ile en hafif yıldızlar arasında kalan, hem yıldız hem de gezegen özellikleri sergileyen gizemli gök cisimleridir. Bu şaşırtıcı nesnelerin melez doğası, onları hem büyük gezegenler hem de yıldızlar hakkındaki bilgimizi geliştirmek için gerekli kılar.
Yeterli bir mesafeden bir ana yıldızın yörüngesinde dönen kahverengi cüceler, yıldızlarına çok yakın olan ve dolayısıyla parlaklıkları tarafından gizlenenlerin aksine doğrudan fotoğraflanabildikleri için özellikle değerlidir. Bu, araştırmacılara kahverengi cüce ortakların buzlu, gezegen benzeri atmosferlerinin daha ince noktalarını inceleme şansı veriyor.
HIP 21152 yıldızının çevresinde keşfedilen kahverengi cücenin (kırmızı daire içinde) Çok Büyük Teleskop SPHERE aletiyle elde edilen görüntüsü. Kredi: M. Bonavita ve diğerleri, MNRAS, Temmuz 2022
Otuz yılı aşkın bir süredir yapılan aramalarda görülen yaklaşık 40 sistemle, yeni gözlem ekipmanı ve görüntü işleme teknolojilerinin geliştirilmesindeki büyük çabalara rağmen, kahverengi cüce yoldaşlarının yıldızlara doğrudan tespiti nispeten seyrek kalmıştır.
Dört yeni kahverengi cücenin doğrudan görüntüleri, Açık Üniversite’den Mariangela Bonavita ve Uzay ve Yaşanabilirlik Merkezi’nden (CSH) Clémence Fontanive ve Bern Üniversitesi’ndeki NCCR Gezegenleri tarafından yönetilen bir araştırmacı ekibi tarafından çekildi. Bulguları yakın zamanda dergide yayınlandı Kraliyet Astronomi Derneği’nin Aylık Bildirimleri. Bu, kahverengi cüce yoldaşlarına sahip birden fazla yeni sistemin aynı anda duyurulmasıdır.
Yenilikçi arama yöntemi
Dr. Mariangela Bonavita, Fiziksel Bilimler Okulu, Açık Üniversite. Kredi bilgileri: Mariangela Bonavita
Mariangela Bonavita, “Geniş yörüngeli kahverengi cüce yoldaşlarına başlamak nadirdir ve onları doğrudan tespit etmek büyük teknik zorluklar doğurur, çünkü ev sahibi yıldızlar teleskoplarımızı tamamen kör eder” diyor. Şimdiye kadar yapılan anketlerin çoğu, genç kümelerden rastgele yıldızları körü körüne hedef alıyor.
Clémence Fontanive, “Algılama sayısını artırmaya yönelik alternatif bir yaklaşım, yalnızca sistemlerinde ek bir nesnenin belirtilerini gösteren yıldızları gözlemlemektir”, diye açıklıyor. Örneğin, bir yıldızın bir yoldaşın yerçekimi kuvveti altında hareket etmesi, ister bir yıldız, ister bir gezegen ya da arada bir şey olsun, o yoldaşın varlığının bir göstergesi olabilir.
Clémence Fontanive, “Yıldız hareketlerinde gözlemlenen anormalliklerden sorumlu olabilecek yoldaş türlerini tahmin eden COPAINS aracını geliştirdik” diye devam ediyor.
COPAINS aracını uygulayan araştırma ekibi, Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) Gaia uzay aracından alınan verilere dayanarak, gizli, düşük kütleli yoldaşların doğrudan tespiti için umut verici görünen 25 yakın yıldızı dikkatle seçti. Daha sonra SPHERE gezegen bulucuyu kullanarak Çok Büyük Teleskop Şili’de bu yıldızları gözlemlemek için yörüngeleri Dünya’nınkinden farklı olan on yeni yoldaşı başarıyla tespit ettiler. Jüpiter bunun ötesine Plütonbeş düşük kütleli yıldız da dahil olmak üzere, bir Beyaz cüce (yoğun bir yıldız kalıntısı) ve dikkat çekici dört yeni kahverengi cüce.
Tespit oranında önemli bir artış
Mariangela Bonavita’nın açıkladığı gibi, “Bu bulgular, önceki herhangi bir görüntüleme araştırmasına kıyasla algılama oranında büyük bir artışla birlikte, büyük mesafelerden yıldızların yörüngesinde dönen bilinen kahverengi cücelerin sayısını önemli ölçüde artırıyor”.
Dr. Clémence Fontanive, Uzay ve Yaşanabilirlik Merkezi ve NCCR PlanetS, Bern Üniversitesi. Kredi bilgileri: Alessandro della Bella
Şimdilik bu yaklaşım çoğunlukla kahverengi cüce ve yıldız yoldaşlarından gelen imzalarla sınırlı olsa da, Gaia görevinin gelecekteki aşamaları bu yöntemleri daha düşük kütlelere itecek ve yeni dev ötegezegenlerin keşfedilmesine olanak sağlayacak. Clémence Fontanive şunları ekliyor: “Programımız tek seferde bu kadar çok yeni keşfin yanı sıra bu arama stratejilerinin gücünü de gösteriyor.”
“Bu sonuç ancak, uzay ve yer tabanlı tesisleri doğrudan ötegezegenleri görüntülemek için birleştirirken, bütünün, parçalarının toplamından daha büyük olduğuna inandığımız için mümkün oldu. Bunun, farklı enstrümanlar ve tespit yöntemleri arasında yeni bir sinerji çağının başlangıcı olacağını umuyoruz”, diye bitiriyor Mariangela Bonavita.
Referans: “COPAINS Pilot Araştırmasının Sonuçları: dört yeni BD ve hızlanan yıldızlar için yüksek eşlikli algılama oranı”, yazan M. Bonavita, C. Fontanive, R. Gratton, K. Mužić, S. Desidera, D. Mesa, B. Biller, A. Scholz, A. Sozzetti, V. Squicciarini, 10 Mayıs 2022, Kraliyet Astronomi Derneği’nin Aylık Bildirimleri.
DOI: 10.1093/mnras/stac1250