Gaia ve GRAVITY, Parlak Yıldızların Yakınında Gizlenen Kahverengi Cüceleri Açığa Çıkardı

Gökbilimciler, Gaia uydusunu ve Uzay Teleskobu’nu kullanarak ilk kez parlak yıldızların yakınındaki kahverengi cüceleri başarılı bir şekilde gözlemlediler. Çok Büyük TeleskopGRAVITY aleti.

İncelenen sekiz gök cisminden beşi kahverengi cüceler olarak tanımlandı ve yakın yörüngeleri ve beklenmedik ışık özellikleriyle mevcut modellere meydan okudu. Bu başarı yalnızca uzay gözlem teknolojisindeki yeni yetenekleri vurgulamakla kalmıyor, aynı zamanda yıldız altı nesneler ve gezegen oluşumu hakkındaki anlayışımızı da geliştiriyor.

Astronomik Görüntülemede Çığır Açan Keşif

Hassas astronomik görüntüleme becerisine sahip bir ekip, aralarında CNRS, Grenoble Alpes Üniversitesi ve Paris-PSL Gözlemevi’nden Fransız araştırmacıların da bulunduğu bir bilim insanı ekibi^[1] İlk kez parlak yıldızların çok yakınında yörüngede dönen kahverengi cüceler gözlemlendi.

Kahverengi Cüceleri Gözlemlemenin Doğası ve Zorlukları

Sekiz arkadaştan^[2] Görüntülenen beş tanesinin kahverengi cüceler, hâlâ tam olarak anlaşılamayan yıldız altı gök cisimleri, ne yıldız ne de gezegen, bunların ikisinin arasında bir şey olduğunu belirlediler.^[3] Kahverengi cücelerin, özellikle de binlerce kat daha parlak yıldızların yakınında olduklarında, düşük parlaklıkları nedeniyle tespit edilmesi çok zordur.

Bu çalışmada tanımlananlar yıldızlarının yörüngesinde, gezegenimiz ile güneş arasındaki mesafeye eşdeğer mesafelerde dolaşıyor. Bu kadar kısa mesafeler kahverengi cücelerin oluşumuyla ilgili soruları gündeme getiriyor. Ayrıca gözlemlenen bazı akışlar bilimsel modellerin öngördüğünden daha zayıftır. Bu, bazı kahverengi cücelerin ikili sistemlere ait olduğu anlamına gelebilir; yani onların yörüngesinde daha küçük yoldaşlar bulunabilir.

Gelişmiş Teknoloji Yeni Gözlemlerin Kilidini Açıyor

Bu benzeri görülmemiş gözlemler iki cihazın birlikte kullanılmasıyla mümkün oldu: Gaia uydusu ve Şili’deki Cerro Paranal’daki Çok Büyük Teleskop Girişimölçeri (VLTI). Yüzbinlerce çoklu sistemi kataloglayan ve konumlarını ve hareketlerini kaydeden Gaia’dan gelen veriler, bilim adamlarının VLTI’nin büyüteç işlevi gören GRAVITY cihazı tarafından hedefli gözlem için sekiz gök nesnesini tanımlamasına olanak sağladı.

Yıldız nesnelerinin en küçük özelliklerini benzersiz bir hassasiyetle ölçebilmesine rağmen,^[4] GRAVITY, Gaia’nın işi olan belirli alanlara hedeflenmelidir. GRAVITY, Gaia ile özdeşleştirilen sekiz yoldaşın ışık sinyallerini aldıktan sonra, bilim insanları bunların parlaklığını ve kütlesini analiz etti.^[5] beşinin kahverengi cüce olduğu sonucuna varmalarını sağladı. Yıldızların bu tür “gizli yoldaşları” şimdiye kadar gözlemlerden kaçmıştı.

Astronomik Anlayışa Yönelik Çıkarımlar

Ekibin bulguları yayınlanacak Astronomi ve Astrofizik 20 Haziran’da Gaia’yı GRAVITY ile birleştirmenin sunduğu güce ilk bakışınızı sunun. Ayrıca, yalnızca bu olağandışı gök cisimlerinin (kahverengi cüceler) değil, aynı zamanda büyük dış gezegenlerin ve güneş sistemimizdeki gezegenlerin oluşumuna da yeni bakış açıları sağlıyorlar.

Bu araştırma hakkında daha fazla bilgi için bkz. Gelişmiş Teleskoplar Parlak Yıldızların Yörüngesinde Dönen Gizli Dünyaları Ortaya Çıkarıyor.

Notlar

1. Çalışmaya aşağıdaki Fransız araştırma birimleri katılmıştır: Laboratoire d’Études Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique (Observatoire de Paris–PSL / CNRS / Sorbonne Üniversitesi / Université Paris Cité), Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble ( CNRS / Université Grenoble Alpes), Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (Aix-Marseille Üniversitesi / CNES / CNRS) ve Lagrange laboratuvarı (CNRS / Côte d’Azur Gözlemevi / Université Côte d’Azur).
2. Arkadaş, bir yıldızın etrafında dönen gök cismi.
3. Enerji üretme ve dolayısıyla ışık yayma yeteneği, yıldızları gezegenlerden ayıran bir özelliktir. Gezegenlerin aksine, yıldızlar çekirdeklerindeki hidrojeni yakacak kadar kütlelidir. Öte yandan, kahverengi cüceler hidrojeni yakacak kadar kütleli olmasalar da yine de gezegenlerden çok daha kütlelidirler: yaklaşık otuz kat daha fazla Jüpiter ama güneş sistemimizin yıldızı olan güneşten otuz kat daha az.
4. GRAVITY, interferometri adı verilen bir teknik kullanır; bu teknik sayesinde, aynı gök nesnesini hedef alan dünyaya bağlı birkaç teleskop, çok yüksek çözünürlükte gözlemler yapılmasını mümkün kılar; böylece düşük parlaklığa sahip çok küçük nesneler bile görüntülenebilir.
5. Parlaklık ve kütle, bir gök cisminin zamanla nasıl soğuduğunu anlamak ve dolayısıyla oluşum tarihinin izini sürmek için iki temel göstergedir.

Referans: TO Winterhalder, S. Lacour, A. Merand, J. Kammerer, A.-L. Maire, T. Stolker, N. Pourre, C. Babusiaux, A. Glindemann, R. Abuter, A. Amorim, R. Asensio-Torres, WO Balmer, M. Benisty, J.-P. Berger, H. Beust, S. Blunt, A. Boccaletti, M. Bonnefoy, H. Bonnet, MS Bordoni, G. Bourdarot, W. Brandner, F. Cantalloube, P. Caselli, B. Charnay, G. Chauvin, A Chavez, E. Choquet, V. Christiaens, Y. Clénet, V. Coudé du Foresto, A. Cridland, R. Davies, R. Dembet, J. Dexter, A. Drescher, G. Duvert, A. Eckart, F. Eisenhauer, NM Forster Schreiber, P. Garcia, R. Garcia Lopez, T. Gardner, E. Gendron, R. Genzel, S. Gillessen, JH Girard, S. Grant, X. Haubois, G. Heißel, Th. Henning, S. Hinkley, S. Hippler, M. Houlle, Z. Hubert, L. Jocou, M. Keppler, P. Kervella, L. Kreidberg, NT Kurtovic, A.-M. Lagrange, V. Lapeyrere, J.-B. Le Bouquin, D. Lutz, F. Mang, G.-D. Marleau, P. Molliere, JD Monnier, C. Mordasini, D. Mouillet, E. Nasedkin, M. Nowak, T. Ott, GPL Otten, C. Paladini, T. Paumard, K. Perraut, G. Perrin, O. Pfuhl, L. Pueyo, DC Ribeiro, E. Rickman, Z. Rustamkulov, J. Shangguan, T. Shimizu, D. Sing, J. Stadler, O. Straub, C. Straubmeier, E. Sturm, LJ Tacconi, EF van Dishoeck, A. Vigan, F. Vincent, SD von Fellenberg, J. Wang, F. Widmann, J. Woillez ve S. Yazıcı, 20 Haziran 2024, Astronomi ve Astrofizik.
DOI: 10.1051/0004-6361/202450018