Hnedí trpaslíci nie sú práve hviezdy ani planéty a nová štúdia naznačuje, že v našej galaxii ich môže skrývať viac, ako si vedci pôvodne mysleli.

Nová štúdia ponúka dráždivé vysvetlenie, ako sa objavil zvláštny kozmický objekt s názvom WISEA J153429.75-104303.3 – prezývaný „The Accident“. Nehoda je hnedý trpaslík. Aj keď sa podobajú hviezdam, tieto objekty nemajú dostatočnú hmotnosť na spustenie jadrovej fúzie, procesu, ktorý spôsobuje, že hviezdy svietia. a kým hnedí trpaslíci Niekedy je náročné charakterizovať, astronómovia dobre rozumejú ich všeobecným charakteristikám.

Alebo to robili, kým nenašli toto.

Nehoda dostala svoje meno po tom, ako ju objavilo číre šťastie. Vynechal pravidelné vyhľadávanie, pretože sa nepodobá na žiadneho z viac ako 2 000 hnedých trpaslíkov, ktoré sa v našej galaxii doteraz našli.

Ako hnedí trpaslíci starnú, ochladzujú sa a ich svietivosť sa mení v rôznych vlnových dĺžkach svetla. Nie je to nič iné ako to, ako niektoré kovy pri zahrievaní pri ochladzovaní prechádzajú z žiarivo bielej do tmavočervenej. Tento incident zmätil vedcov, pretože bol na niektorých kľúčových vlnových dĺžkach slabý, čo naznačuje, že bol veľmi chladný (a starý), v iných však jasný, čo naznačuje prehriatie.

„Tento objekt prekonal všetky naše očakávania,“ povedal Davey Kirkpatrick, astrofyzik IPAC z Kalifornského technologického inštitútu v Pasadene v Kalifornii. V novej štúdii on a jeho kolegovia predpokladajú, že sa objavia v Astrofyzikálne listy denníka, že táto udalosť môže mať 10 až 13 miliárd rokov – teda najmenej dvojnásobok priemerného veku ostatných známych hnedých trpaslíkov. To znamená, že by sa vytvorili, keby bola naša galaxia oveľa menšia a mala iné chemické zloženie. Ak je to tak, pravdepodobne bude v susedstve galaxie číhať viac týchto starovekých hnedých trpaslíkov.

čudný profil

Nehodu prvýkrát zaznamenal Infračervený prieskumník blízko zeme (NEOWISE), ktorý bol spustený v roku 2009 pod názvom WISE a prevádzkuje ho Jet Propulsion Laboratory NASA v južnej Kalifornii. Pretože sú hnedí trpaslíci relatívne chladnými predmetmi, často vyžarujú infračervené svetlo alebo vlnové dĺžky dlhšie, ako vidí ľudské oko.

Aby vedci zistili, ako môže nehoda mať zjavne protichodné vlastnosti – niektorí naznačujú, že je príliš chladno, iní teplejšie -, potrebovali viac informácií. Monitorovali to teda na ďalších infračervených vlnových dĺžkach pomocou pozemného teleskopu na observatóriu WM Keck na Havaji. Hnedý trpaslík však na týchto vlnových dĺžkach vyzeral tak slabo, že ho vôbec nemohli detekovať, čím zdanlivo potvrdzoval ich návrh, že je príliš chladno.

Potom sa vydali zistiť, či stmievanie bolo spôsobené tým, že nehoda bola od Zeme ďalej, ako sa očakávalo. Podľa presných meraní vzdialenosti pomocou vesmírnych teleskopov Hubble a Spitzer agentúry NASA to tak ale nebolo. Po určení vzdialenosti objektu – asi 50 svetelných rokov od Zeme – si tím uvedomil, že sa pohybuje rýchlosťou – asi pol milióna míľ za hodinu (800 000 km/h). Je to oveľa rýchlejšie ako všetci ostatní hnedí trpaslíci, o ktorých je známe, že existujú v tejto vzdialenosti od Zeme, čo znamená, že sa mohli dlho otáčať po galaxii a stretnúť sa s masívnymi objektmi, ktoré ich urýchľovali svojou vlastnou gravitáciou.

Keďže množstvo dôkazov naznačuje, že incident je veľmi starý, vedci naznačili, že jeho podivné vlastnosti nie sú vôbec zvláštne a môže to byť dôkazom jeho veku.

Keď sa Mliečna dráha vytvorila asi pred 13,6 miliardami rokov, bola zložená takmer výlučne z vodíka a hélia. Ostatné prvky, ako napríklad uhlík, sa vytvorili vo vnútri hviezd; Keď najhmotnejšie hviezdy explodovali ako supernovy, rozptýlili prvky po celej galaxii.

Metán, vyrobený z vodíka a uhlíka, je bežný u väčšiny hnedých trpaslíkov, ktorí majú teplotu podobnú incidentu. Svetelný profil nehody však naznačuje, že obsahuje veľmi málo metánu. Ako všetky molekuly, aj metán absorbuje špecifické vlnové dĺžky svetla, takže hnedý trpaslík bohatý na metán bude na týchto vlnových dĺžkach slabý. Incident je naopak jasný na týchto vlnových dĺžkach, čo by mohlo naznačovať nízke hladiny metánu.

Svetelný profil The Accident sa teda môže zhodovať s obrazom veľmi starého hnedého trpaslíka, ktorý sa vytvoril, keď bola galaxia ešte chudobná na uhlík. Príliš málo tvoreného uhlíka znamená príliš málo metán v jeho dnešnej atmosfére.

„Nie je žiadnym prekvapením nájsť hnedého trpaslíka tohto veku, ale je prekvapujúce nájsť trpaslíka na našom dvore,“ povedal Federico Marocco, astrofyzik IPAC zo spoločnosti Caltech, ktorý nové pozorovania viedol pomocou teleskopov Keck a Hubble. „Očakávali sme, že v tomto veku budú existovať hnedí trpaslíci, ale tiež sme očakávali, že budú neuveriteľne vzácni. Šanca na nájdenie hnedých trpaslíkov je veľmi blízka Slnečná sústava Môže to byť šťastná náhoda, alebo nám to hovorí, že je to bežnejšie, ako sme si mysleli. “

šťastná nehoda

Aby vedci našli viac starodávnych hnedých trpaslíkov, ako je The Accident – ak by tam boli, možno by museli zmeniť spôsob hľadania týchto vecí.

Nehodu objavil občiansky vedec Dan Caselden, ktorý pomocou online programu, ktorý vytvoril, našiel v údajoch NEOWISE hnedých trpaslíkov. Obloha je plná vecí, ktoré vyžarujú infračervené svetlo; Vo všeobecnosti sa zdá, že tieto objekty zostávajú na oblohe stacionárne kvôli veľkej vzdialenosti od Zeme. Pretože sú však hnedí trpaslíci tak slabí, sú viditeľné iba vtedy, keď sú relatívne blízko Zeme, čo znamená, že vedci ich môžu pozorovať ako sa pohybujú po oblohe v priebehu mesiacov alebo rokov. (NEOWISE maľuje celú oblohu asi raz za šesť mesiacov.)

Caselden sa pokúsil odstrániť stacionárne infračervené objekty (napríklad vzdialené hviezdy) z máp NEOWISE a zvýrazniť pohybujúce sa objekty, ktoré majú vlastnosti podobné známym hnedým trpaslíkom. Díval sa na jedného z kandidátskych hnedých trpaslíkov, keď zbadal ďalší, slabší predmet, ktorý sa rýchlo pohyboval po obrazovke. Ukáže sa, že je to WISEA J153429.75-104303.3, ktorá nie je zvýraznená, pretože sa nezhoduje so softvérovým profilom hnedého trpaslíka. Casselden ju chytil náhodou.

„Tento objav nám hovorí, že v formáciách hnedých trpaslíkov je väčšia rozmanitosť, ako sme doteraz videli,“ povedal Kirkpatrick. „Pravdepodobne bude vonku viac podivných vecí a my sa musíme zamyslieť, ako ich hľadať.“

Vesmírna loď WISE bola vypustená v roku 2009 a do režimu hibernácie bola zaradená v roku 2011 po dokončení svojej primárnej misie. V septembri 2013 NASA reaktivovala vesmírnu loď s primárnym účelom skenovania objektov blízkej Zeme alebo NEO a misia a vesmírna loď boli premenované na NEOWISE. JPL, divízia spoločnosti Caltech, spravuje a prevádzkuje WISE pre Riaditeľstvo vedeckých misií NASA (SMD). Misia bola súťažne vybraná v rámci programu NASA Explorers Program, ktorý spravuje Goddardovo vesmírne letové stredisko agentúry v Greenbelte v Marylande. NEOWISE je projekt Jet Propulsion Laboratory (JPL), divízie Kalifornského technologického inštitútu a University of Arizona, s podporou Úradu pre koordináciu planetárnej obrany NASA.