Ja, Orion-tågen er en stjernefabrik, men en ny dyb undersøgelse har afsløret 17 brune dværgkammerater til røde dværgstjerner, et brunt dværgpar, en brun dværg med en planetarisk ledsager plus ... 3 kæmpe planeter.
Astronomer, der brugte Hubble-rumteleskopet, kiggede ind i Orion-tågen - en velkendt stjernefabrik i vores galakse - og fandt den største befolkning endnu med brune dværge - objekter, der er mere massive end planeter, men ikke skinner som stjerner gør. Billede via HubbleSite.
Astronomer sagde den 11. januar 2018, at de har brugt Hubble-rumteleskopet til at finde den største kendte befolkning af brune dværge, der drysses blandt nyfødte stjerner. Og hvor ellers ville denne population af objekter være, men Orion-tågen, den nærliggende kendte stjernefabrik i rummet? Orion-tågen er næsten unik i vores himmel for at være relativt i nærheden (kun 1.350 lysår væk) og ekstremt aktiv i stjernedannelse. Ser man i nærheden af disse stjerner, fandt forskere ikke kun flere meget-lavmasse brune dværgkammerater, men også tre kæmpe planeter. De fandt endda et eksempel på binære planeter, hvor to planeter kredser rundt om hinanden i mangel af en overordnet stjerne.
Brune dværge er meget interessante hybrider med stjerneplaneten. De er mere massive end hvad vi typisk kalder en planet, men ikke massiv nok til at have tilstrækkeligt internt pres til at udløse termonuklear fusion i deres kerner og dermed skinne som stjerner gør. NASA sagde:
I stedet køler brune dværge af og falmer, når de ældes. På trods af deres lave masse giver brune dværge vigtige ledetråde til at forstå, hvordan stjerner og planeter dannes, og kan være blandt de mest almindelige objekter i vores Melkevejs galakse.
Det var ikke længe siden, at vi ikke vidste, at der findes brune dverge. På grund af deres besvimelse og kulde i forhold til stjerner, er de stadig vanskelige at studere. Disse astronomer brugte Hubble-teleskopet til at identificere brune dværge ved tilstedeværelsen af vand i deres atmosfærer. Teamleder Massimo Robberto fra Space Telescope Institute i Baltimore, sagde Maryland i en erklæring fra NASA:
Disse er så kolde, at der dannes vanddamp. Vand er en underskrift af substellare genstande. Det er et fantastisk og meget tydeligt mærke. Når masserne bliver mindre, bliver stjernerne rødere og svagere, og du er nødt til at se dem i det infrarøde. Og i infrarødt lys er det mest fremtrædende træk vand.
Men NASA sagde:
… Varmt vanddamp i atmosfæren fra brune dværge kan ikke let ses fra Jordens overflade på grund af de absorberende virkninger af vanddamp i vores egen atmosfære. Hubble er heldigvis oppe over atmosfæren og har næsten infrarødt syn, der let kan se vand på fjerne verdener.
Hubble-teamet identificerede 1.200 kandidat-rødlige stjerner. De fandt ud af, at stjernerne delte sig i to forskellige populationer: dem med vand og dem uden. De lyse med vand blev bekræftet at være svage røde dværge. Mængden af svagere vandrige, fritflydende brune dværge og planeter inden for Orion-tågen er alle nye opdagelser. Mange stjerner uden vand blev også fundet, og dette er baggrundstjerner i Mælkevejen. Deres lys blev rødnet ved at passere gennem interstellært støv, og derfor ikke relevant for holdets undersøgelse.
NASA sagde, at holdet også kiggede efter svagere, binære ledsagere til disse 1.200 rødlige stjerner:
Fordi de er så tæt på deres primære stjerner, er disse ledsagere næsten umulige at opdage ved hjælp af standardobservationsmetoder. Men ved at bruge en unik billedteknologi med høj kontrast, der blev udviklet af Laurent Pueyo ved Space Telescope Science Institute, var astronomer i stand til at løse svage billeder af et stort antal af kandidatens ledsagere.
Denne første analyse tillader ikke Hubble-astronomer at bestemme, om disse objekter kredser om den lysere stjerne, eller om deres nærhed i Hubble-billedet er et resultat af tilfældig tilpasning. Som en konsekvens heraf klassificeres de som kandidater indtil videre. Tilstedeværelsen af vand i deres atmosfære indikerer imidlertid, at de fleste af dem ikke kan være ujævne stjerner i den galaktiske baggrund, og at de derfor skal være brune dværge eller ledsagere af exoplanet.
I alt fandt holdet 17 kandidatbrune dværgkammerater til røde dværgstjerner, et brunt dværgpar og en brun dværg med en planetarisk ledsager. Undersøgelsen identificerede også tre potentielle planetariske massekammerater: en tilknyttet en rød dværg, en til en brun dværg og en til en anden planet. Pueyo sagde:
Vi eksperimenterede med en metode, højkontrast-billedbehandling efter behandling, som astronomer har været afhængige af i årevis. Vi bruger det normalt til at kigge efter meget svage planeter i nærheden af stjerner i nærheden af ved omhyggeligt at observere dem en efter en.
Denne gang besluttede vi at kombinere vores algoritmer med ultra-stabiliteten af Hubble for at inspicere nærheden af hundreder af meget unge stjerner i hver enkelt eksponering opnået ved Orion-undersøgelsen. Det viser sig, at selv hvis vi ikke når den dybeste følsomhed for en enkelt stjerne, gjorde det muligt for vores prøve at få et hidtil uset statistisk øjebliksbillede af unge eksoplaneter og brune dværgkammerater i Orion.
Kombinationen af de to unikke teknikker, billeddannelse i vandfiltre og højkontrast-billedbehandling, gav undersøgelsen en objektiv prøve af nydannede lavmassekilder, begge spredt i marken og ledsagere til andre objekter med lav masse. Massimo Robberto kommenterede:
Vi kunne oparbejde hele Hubble-arkivet og prøve at finde juveler der.
Se større. | Dette billede viser den centrale del af Orion-tågen, der måler cirka 4 med 3 lysår. Hvert symbol identificerer et par objekter, der ses som et enkelt lyspunkt i symbolets centrum. Den tykkere indre cirkel repræsenterer den primære krop, og den tyndere ydre cirkel angiver ledsageren. Rødt angiver en planet; orange en brun dværg; og gul en stjerne. Ved siden af hvert symbol er et par Hubble-billeder. Billedet til venstre er det originale billede af den primære og ledsager. Billedet til venstre viser kun ledsageren, med det primære objekt digitalt subtraheret gennem en speciel billedbehandlingsteknik, der adskiller billederne af objekterne i binære par. Billede via HubbleSite.
Nederste linje: Astronomer, der bruger Hubble-rumteleskopet - kiggede mod Orion-tågen - fandt den største befolkning endnu med brune dværge og andre substellare genstande.
Via HubbleSite