NASA udostępnia materiał filmowy przedstawiający tajemniczego i „niesamowicie rzadkiego” brązowego karła

NASA udostępniła materiał filmowy przedstawiający „niezwykle rzadkiego” brązowego karła, który może mieć nawet 13 miliardów lat, nazwany „Wypadkiem” po tym, jak został przypadkowo odkryty.

Brązowy karzeł to tajemniczy obiekt leżący gdzieś pomiędzy gazowym olbrzymem a małą gwiazdą, ale bez takiego rozmiaru, który łączy wodór jak gwiazda.

Według badań astronomów z Kalifornijskiego Instytutu Technologicznego w Pasadenie w Kalifornii może być więcej tych niezwykłych „gwiazd” w naszej galaktyce, niż wcześniej sądzono.

Nazwany WISE 1534-1043, naukowcy NASA powiedzieli, że znajduje się 50 lat świetlnych od Ziemi i nie przypomina żadnego z 2000 brązowych karłów znalezionych dotychczas w naszej galaktyce.

Jest słaby w niektórych długościach fal światła, jasny w innych i porusza się po Drodze Mlecznej z prędkością pół miliona mil na godzinę – szybciej niż jakikolwiek inny lokalny brązowy karzeł.

Niezwykły skład i prędkość światła pomogły zespołowi ustalić, że ma ona od 10 do 13 miliardów lat – dwa razy więcej niż średni wiek innych znanych brązowych karłów z okresu, gdy Droga Mleczna była bardzo młoda i miała inny skład chemiczny.

Wskazuje to, że były one w Drodze Mlecznej od wczesnych dni, co oznacza, że ​​może być ich więcej niż początkowo sądzono, z nawet 100 miliardami brązowych karłów unoszących się w przestrzeni międzygwiazdowej.

NASA udostępniła materiał filmowy przedstawiający „niezwykle rzadkiego” brązowego karła, który może mieć nawet 13 miliardów lat, nazwany „Wypadkiem” po tym, jak został przypadkowo odkryty. Obraz jest impresją artysty

Brązowy karzeł został odkryty przypadkowo za pomocą Wide Field Infrared Survey Explorer (NEOWISE) przez naukowca obywatela Dana Caseldena, który korzystał z programu internetowego, który zbudował, aby znaleźć te obiekty w danych zebranych przez teleskop.

Jest od 13 do 80 razy większy niż Jowisz, ale nie jest wystarczająco duży, by w taki sposób jak gwiazda łączyć pierwiastki takie jak wodór w hel.

Podczas gdy brązowe karły czasami nie dają się scharakteryzować, astronomowie dobrze rozumieją ich ogólne właściwości lub robili to aż do „wypadku”.

Gdy brązowe karły się starzeją, ochładzają się, a ich jasność zmienia się w różnych długościach fal światła, podobnie jak gorące minerały przechodzą z białego do czerwonego, gdy stygną.

Incydent zdezorientował naukowców, ponieważ był słaby na niektórych kluczowych długościach fal, co wskazuje, że było bardzo zimno, ale jasne w innych, co wskazuje na wysoką temperaturę.

„Obiekt ten nie spełnił wszystkich naszych oczekiwań” – powiedział Davey Kirkpatrick, astrofizyk IPAC z Caltech w Pasadenie w Kalifornii.

Powiedział, że wiek 10-13 miliardów lat wypadku oznacza, że ​​mógł on powstać, gdy nasza galaktyka była znacznie młodsza i miała inny skład chemiczny.

„Jeśli tak jest, prawdopodobnie w pobliżu galaktyki czai się więcej pradawnych brązowych karłów” – wyjaśnił badacz.

Aby dowiedzieć się, dlaczego ma ona kontrastujące właściwości – niektórzy sugerują, że jest zimno, inni cieplej – astronomowie zwrócili się do Obserwatorium Kecka na Hawajach.

Użyli teleskopu do obserwacji obiektu w szerszym zakresie długości fal światła, zwłaszcza w podczerwieni, ale był on zbyt słaby, aby w ogóle go wykryć.

Ta sugestia potwierdziła, że ​​był bardzo zimny, co oznaczało, że prawdopodobnie był również nieaktualny.

Następnie postanowili ustalić, czy przyciemnienie było spowodowane przez wypadek, który znajdował się dalej od Ziemi, niż oczekiwano. Ale tak nie było, zgodnie z dokładnymi pomiarami odległości przez teleskopy kosmiczne Hubble i Spitzer NASA.

Po określeniu odległości obiektu – około 50 lat świetlnych od Ziemi – zespół zdał sobie sprawę, że porusza się on z prędkością – około pół miliona mil na godzinę.

To znacznie szybciej niż wszystkie inne brązowe karły, o których wiadomo, że istnieją w tej odległości od Ziemi, co oznacza, że ​​mogły krążyć wokół galaktyki przez długi czas, napotykając masywne obiekty, które przyspieszają je własną grawitacją.

Bycie znanym jako bardzo stary oznacza, że ​​niezwykłe właściwości długości fali mają więcej sensu, według zespołu wspieranego przez NASA.

Ta mozaika pokazuje całe niebo sfotografowane przez Wide Field Infrared Survey Explorer (WISE). Wśród danych, które złożyły się na ten obraz, były dowody na „wypadek” brązowego karła.

READ  Badanie pokazuje potencjał brytyjskiego biobanku w zakresie informowania o badaniach nad chorobami genetycznymi

Brązowy karzeł to tajemniczy obiekt, który leży gdzieś pomiędzy gazowym olbrzymem a małą gwiazdą, ale bez objętości, która łączy wodór jak gwiazda.

Kiedy Droga Mleczna uformowała się około 13,6 miliarda lat temu, składała się prawie wyłącznie z wodoru i helu.

Inne pierwiastki, takie jak węgiel, powstały wewnątrz gwiazd; Kiedy najbardziej masywne gwiazdy eksplodowały jako supernowe, rozproszyły pierwiastki w całej galaktyce.

Metan, składający się z wodoru i węgla, jest powszechny w większości brązowych karłów, które mają temperaturę zbliżoną do zdarzenia.

Ale profil światła The Accident wskazuje, że zawiera on bardzo mało metanu.

Podobnie jak wszystkie cząsteczki, metan pochłania światło o określonej długości fali, więc bogaty w metan brązowy karzeł będzie słaby na tych długościach fal.

Dla kontrastu, incydent jest jasny na tych długościach fal, co może wskazywać na niski poziom metanu.

Tak więc profil światła w Wypadku może odpowiadać obrazowi bardzo starego brązowego karła, który uformował się, gdy galaktyka była jeszcze uboga w węgiel – bardzo mało węgla podczas formowania oznacza bardzo mało metanu w dzisiejszej atmosferze.

„Nie jest zaskoczeniem znalezienie brązowego karła w tym wieku, ale zaskakujące jest znalezienie karła na naszym podwórku” – powiedział Federico Marocco, astrofizyk IPAC z Caltech, który kierował nowymi obserwacjami za pomocą teleskopów Kecka i Hubble’a.

Spodziewaliśmy się, że brązowe karły będą istnieć w tym wieku, ale spodziewaliśmy się, że będą one niezwykle rzadkie. Szansa na znalezienie tak blisko Układu Słonecznego może być szczęśliwym zbiegiem okoliczności lub powiedzieć nam, że jest to bardziej powszechne niż sądziliśmy.

Program opracowany przez Caselden, który doprowadził do odkrycia Wypadku, próbował usunąć z danych stacjonarne obiekty podczerwone, takie jak odległe gwiazdy, i wyróżnić poruszające się obiekty podobne do znanych brązowych karłów.

Patrzył na kandydata na brązowego karła, kiedy zauważył Wypadek, który był słabszym obiektem poruszającym się szybko po ekranie.

Nie jest podświetlony, ponieważ nie pasuje do pliku programu brązowego karła. Casselden złapał ją przypadkiem.

„To odkrycie mówi nam, że w formacjach brązowych karłów jest więcej różnorodności niż do tej pory widzieliśmy” – powiedział Kirkpatrick. Prawdopodobnie będzie o wiele więcej dziwnych rzeczy i musimy pomyśleć, jak ich szukać.

Wyniki zostały opublikowane w Astrofizyczne listy z dziennika.

Brązowa Kopuła: co najmniej 13 razy większa niż Jowisz, ale niewystarczająco duża, aby rozpocząć fuzję

Uważa się, że brązowe karły są brakującym ogniwem między planetami a gwiazdami, o masie od 13 do 80 mas Jowisza.

Jednak ich centra nie są wystarczająco gorące ani gęste, aby generować energię poprzez fuzję jądrową, od wodoru po hel, tak jak robią to gwiazdy ciągu głównego.

Gwiazdy brązowego karła są większe niż Jowisz, ale mniejsze niż gwiazdy o małej masie, które są w stanie łączyć wodór w hel i utrzymywać fuzję w czasie.

Chociaż nie są w stanie utrzymać tradycyjnej fuzji, w przeciwieństwie do gigantycznej rośliny, są w stanie połączyć ciężki izotop wodoru, zwany deuterem, w hel.

Uważa się, że galaktyka wielkości Drogi Mlecznej może zawierać do 100 miliardów brązowych karłów, z których wiele wędruje w przestrzeni międzygwiazdowej.

Obiektom świecącym własnym, takim jak gwiazdy, przypisuje się klasę literową na podstawie temperatury ich powierzchni – przy czym 0 oznacza najjaśniejsze i najgorętsze, przechodzące przez B, A, F, G, K, a następnie przez M najchłodniejsze gwiazdy ciągu głównego.

Astronomowie dodali również L, T i Y dla gwiazd czerwonego karła i brązowego karła, a także szereg innych klasyfikacji dla niezwykłych typów gwiazd.

W ciągu swojego życia gwiazda brązowego karła przechodzi przez M, L, T i Y, ponieważ nie przechodzą one stabilnej fuzji, więc z czasem ochładzają się.

Pojawią się gołym okiem w różnych kolorach w zależności od etapu ich rozwoju.

Cieplejsze mogą wydawać się pomarańczowe lub chłodniejsze czerwienie i fiolety i mogą mieć warstwy jak Jowisz lub mieć jednolity wygląd.