Billedkredit: Gemini
Astronomer søgte efter planeter omkring den nærliggende stjerne Epsilon Indi, da de opdagede noget usædvanligt. Denne nye ledsager, kendt som Epsilon Indi Bb, kredser rundt om den større brune dværg (Epsilon Indi Ba) i en afstand af kun 2,2 astronomiske enheder. Begge genstande er en del af en ny klasse af stjerner kaldet T-dværge; de har diametre, der ligner Jupiter, men har betydeligt mere masse.
Mens de søgte efter organer i planetstørrelse, der kunne ledsage det nærliggende stjernesystem Epsilon Indi, foretog astronomer, der bruger Gemini South-teleskopet i Chile, en beslægtet, men uventet detektion.
I vid udstrækning observeret af teleskoper på jorden og i rummet, var Epsilon Indi kendt for at være vært for en kredsende ledsager, kaldet Epsilon Indi B, som blev opdaget sidste år og er det nærmeste kendte eksemplar af en brun dværg. Brune dværge er meget små, kølige stjerner tredive til fyrre gange mere massive end Jupiter, men af lignende størrelse. På trods af alt det, der var taget i betragtning, tog det kombinationen af Gemini's kraftfulde infrarøde kapaciteter og den ekstremt følsomme spektrograf / billedbehandler kaldet PHOENIX (uden adaptiv optik) for at afsløre det mere undvigende organ.
"Epsilon Indi Ba er den nærmest bekræftede brune dværg til vores solsystem," siger Dr. Gordon Walker (University of British Columbia, Vancouver, Canada), der ledede forskerteamet, der inkluderer Dr. Suzie Ramsay Howat (UK Astronomy Technology Center, Edinburgh, UK). Dr. Walker forklarer, ”Med detekteringen af Epsilon Indi Bb ved vi nu, at Epsilon Indi Ba har en nær ledsager, der ser ud til at være en anden, endnu køligere brun dværg. En sikkerhed er, at Epsilon Indi-systemet er endnu mere interessant, end vi tidligere troede. ”
Holdet af forskere, der opdagede Epsilon Indi Bb ved hjælp af Gemini South Telescope på Cerro Pach? N, Chile, var de første til at rapportere om denne konstatering, der blev offentliggjort i IAU Circular Volume 8818. Efterfølgende annoncerede VLT (Very Large Telescope) at forskere faktisk havde observeret objektet fem dage tidligere (ved hjælp af adaptiv optik), og deres fund rapporteres på http://xxx.lanl.gov/abs/astro-ph?0309256.
”Da målet blev erhvervet, og vi så, at der helt klart var to objekter tæt sammen, troede vi oprindeligt, at det må være det forkerte objekt. Epsilon Indi Ba, tidligere kaldet Epsilon Indi B, var blevet observeret før, og i disse observationer bemærkede ingen ledsagerobjektet. Det var en enorm overraskelse for os, ”siger Dr. Kevin Volk (Gemini-observatoriet, La Serena, Chile), der faktisk holdt observationen i Gemini South-teleskopet sammen med Dr. Robert Blum (CTIO, La Serena, Chile).
Den serendipitøse karakter af opdagelsen overraskede videnskabsteamet - hvis medlemmer er fra Canada, Storbritannien, USA og Chile -. Blum uddyber, ”Vi fandt derefter, at ledsageren, der hedder Epsilon Indi Bb, er usynlig i metanbåndet, hvor tidligere Gemini-observationer var blevet taget. De fedeste brune dværge er meget svage og svære at opdage, men der kan være et stort antal af dem - hvilket gør denne detektion vigtig. ”
Epsilon Indi er den femte lyseste stjerne i den sydlige konstellation af Indus og ligger omkring 11,8 lysår væk fra vores solsystem. Stjernen ligner men køligere end vores sol. Den projicerede adskillelse, der ses på himlen mellem Epsilon Indi og Indi Ba, er ca. 1500 AUs (en AU eller Astronomisk enhed er den gennemsnitlige afstand mellem Jorden og Solen eller ca. 93 millioner miles / 150 millioner kilometer), og afstanden mellem Epsilon Indi Ba og den nyligt opdagede Epsilon Indi Bb er mindst 2,2 AU'er.
”Fordi dette system er så tæt på os, ser det ud til at bevæge sig ganske hurtigt på himlen,” siger Dr. Volk. "Vi var i stand til at bekræfte vores detektion - og udelukke et fjernere baggrundsobjekt - inden for et par uger, siden vi relativt hurtigt kunne registrere bevægelsen af systemet i forhold til baggrundstjernerne."
Når fakta omkring detekteringen bliver klarere med yderligere spektroskopiske data, forventer forskerteamet, at vigtige detaljer om Epsilon Indi Bb vil blive afsløret. ”Desværre er vinduet til overvågning af dette system næsten lukket i år, så vi bliver nødt til at vente til begyndelsen af næste år, når vi kan se dette system igen på morgenhimmlen,” siger Dr. David Balam (University of Victoria, Canada) ).
De data, der for nylig er opnået fra Gemini, viser, at Epsilon Indi Bb er køligere og mindre massiv end Epsilon Indi Ba, hvilket demonstreres af dens markant lavere lysstyrke og dybe metanabsorption. Metanabsorption er en nøgleindikator for objekter med lav masse, da gasformig metan kun kan eksistere i omgivelserne med lavere temperatur i atmosfærerne i brune dværge og planeter, hvor gassen kan eksistere.
”Metanabsorption var nøglen til detekteringen,” siger Dr. Walker, ”fordi Dr. Volk tilfældigvis fik øje på Epsilon Indi Bb gennem et af 'windows' mellem metanabsorptionsbåndene. Da absorptionsbåndene blokerer længere infrarødt bølgelængde, var Epsilon Indi Bb synlig, når man så den på kortere infrarøde bølgelængder. ”
Epsilon Indi Ba og Bb er medlemmer af en for nylig opdaget type astronomisk objekt - ”T” -klasse brune dværge. Disse T-dværge har diametre omtrent lig med Jupiter, men med mere masse. Spektre af Epsilon Indi Ba, taget med PHOENIX af Dr. Verne Smith (University of Texas, El Paso) og samarbejdspartnere, viser Epsilon Indi Ba har 32 gange massen af Jupiter og en 1500-graders overfladetemperatur. Det roterer cirka tre gange hurtigere end Jupiter. Epsilon Indi Bb har mindre masse, er køligere, men er stadig meget mere massiv og varmere end Jupiter. Ligesom Jupiter har T-dværgene ikke nok masse til at fremstille energi, som solen gør fra kernefusion. Epsilon Indi Ba og Bb glødes af varme som følge af massen, der skubber ned i det indre.
PHOENIX, det instrument, der er ansvarlig for at producere dataene, er et næsten-infrarødt, højopløsningsspektrometer, der blev bygget af National Optical Astronomy Observatory (NOAO) i Tucson, Arizona, og blev taget i brug på Gemini South i 2001. Ken Hinkle (NOAO, Tucson, Arizona) sagde, “PHOENIX var designet til nøjagtigt denne type forskning. Det er den første højopløsningsinfrarøde spektrograf på et Gemini-teleskop og den første højopløsningsinfrarøde spektrograf på ethvert teleskop på den sydlige halvkugle. ”
Dr. Phil Puxley, associeret direktør for Gemini South, tilføjer, ”Gemini's infrarøde optimering gør de 8 meter lange tv-teleskoper ideelle til at fange sådanne serendipitøse opdagelser. Findninger som dette er nøjagtigt, hvad Gemini er designet til at gøre, og denne slags spændende arbejde demonstrerer potentialet i Gemini's videnskab. ”
Epsilon Indi er synlig med det blotte øje fra juni til december på den sydlige halvkugle. Det kan opdages med lokaliseringskortet tilgængeligt på http://www.gemini.edu/science/epsilonindi-images.html, som også indeholder andre billeder og illustrationer.
Gemini-observatoriet er et internationalt samarbejde, der har bygget to identiske 8-meter-teleskoper. Frederick C. Gillett Gemini-teleskopet ligger ved Mauna Kea, Hawai`i (Gemini North) og det andet teleskop ved Cerro Pachin i det centrale Chile (Gemini South), og giver derfor fuld dækning af begge halvkugler på himlen. Begge teleskoper indeholder nye teknologier, der gør det muligt for store, relativt tynde spejle under aktiv kontrol at opsamle og fokusere både optisk og infrarød stråling fra rummet.
Gemini-observatoriet giver de astronomiske samfund i hvert partnerland moderne astronomiske faciliteter, der tildeler observationstid i forhold til hvert lands bidrag. Ud over økonomisk støtte bidrager hvert land også med betydelige videnskabelige og tekniske ressourcer. De nationale forskningsbureauer, der danner Gemini-partnerskabet, inkluderer: US National Science Foundation (NSF), Det Forenede Kongerige Particle Physics and Astronomy Research Council (PPARC), det canadiske nationale forskningsråd (NRC), den chilenske Comisi? N Nacional de Investigaci? n Cientifica y Tecnol? gica (CONICYT), det australske forskningsråd (ARC), det argentinske Consejo Nacional de Investigaciones Cient? ficas y T? cnicas (CONICET) og den brasilianske Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient? fico e Tecnol? gico (CNPq ). Observatoriet ledes af Association of Universities for Research in Astronomy, Inc. (AURA) under en samarbejdsaftale med NSF. NSF fungerer også som udøvende agentur for det internationale partnerskab.
Originalkilde: Gemini News Release
