2009.11.26. - Bébi barna törpe ikerpárt észlelt a Spitzer űrteleszkóp

A NASA Spitzer infravörös űrteleszkópjával végzett észlelések alapján azonosított nagyon fiatal objektum megválaszolhatja a barna törpék kialakulásával kapcsolatos kérdéseket.

A barna törpék mind tömegüket, mind hőmérsékletüket tekintve valahol a csillagok és a bolygók között helyezkednek el. Hidegebbek és sokkal könnyebbek, mint a csillagok, de jóval nagyobb tömegűek és forróbbak, mint a bolygók, így valódi természetük mindmáig vita tárgyát képezi szakmai körökben.

A barna törpék ugyanabból a sűrű és poros intersztelláris anyagból jönnek létre, amiből a csillagok és a bolygók is. Ennek ellenére tömegük jóval elmarad forróbb és fényesebb bölcsőtársaikétól, emiatt pedig magjuk hőmérséklete nem elegendő ahhoz, hogy beinduljanak benne a hidrogént héliummá égető termonukleáris reakciók. Ezen energiaforrás nélkül a barna törpék hidegebb és kevésbé fényes objektumként végzik, ami detektálásukat is nagyon megnehezíti. Tovább bonyolítja a helyzetet, hogy a fiatal barna törpék nagyon gyorsan fejlődnek, így nehéz elkapni azt a "pillanatot", amikor először hírt adnak magukról. Az első ilyen objektumot 1995-ben fedezték fel, s bár számuk azóta több százra emelkedett, a legkorábbi fejlődési szakaszában eddig még egyet sem tudtak észlelni.

A Spitzer űrteleszkóppal 2005-ben végzett megfigyelések alapján azonban egy nemzetközi kutatócsoportnak most sikerült azonosítani egy éppen csak megszületett barna törpét a Barnard 213 jelű sötét ködben a Taurus-Auriga komplexumban, még abba az anyagcsomóba burkolódzva, amiből kialakult.

A fiatal barna törpe ikerpár három teleszkóp infravörös észlelései alapján összeállított képe. A színkódolás a következő. (kék): Calar Alto Obszervatórium - 1,3 és 2,2 mikron; (zöld): Spitzer - 4,5 mikron; (sárga): Spitzer - 8.0 mikron; (vörös): Spitzer - 24 mikron; (bíbor): Caltech Submillimeter Observatory - 350 mikron.
[NASA/JPL-Caltech/Calar Alto Observatory/Caltech Submillimeter Observatory]

A David Barrado (Centro de Astrobiología, Madrid) vezetésével végzett észlelések a kialakulási folyamat korábbi lépéseinek detektálását célozták, amikor a barna törpe még abban az átlátszatlan burokban rejtőzik, melynek anyagából létrejött. Ilyenkor az infravörös sugárzása elég erős ahhoz, hogy ez alapján azonosítani lehessen. Pontosan ezt tették Barrado és munkatársai. Az SSTB213 J041757 katalógusjellel ellátott barna törpe sugárzását a Spitzer hosszúhullámú infravörös kamerájával sikerült észlelni, az eredmények megerősítéséhez pedig a Calar Alto Obszervatórium közeli infravörösben működő kameráit használták, s meglepetésre nem egy, hanem rögtön két potenciális jelöltet is találtak a leghidegebb és leghalványabb barna törpe cím birtoklására.

Barrado és kollégái nemzetközi észlelési kampányt szerveztek a két objektum tulajdonságainak pontosítására, különös tekintettel a körülöttük található porburokra, a kozmikus anyaméhre, ami bizonyíthatja, hogy valóban fejlődésük nagyon korai szakaszában vannak. Az ikreket szerte a világon a legnagyobb teljesítményű távcsövekkel és műszerekkel észlelték. A Caltech Submillimeter Observatory (Hawaii) és a Spitzer mérései alapján sikerült rekonstruálni a forrás energiaeloszlását, s ezzel bizonyítani a burok létét. A spanyol észlelések mellett chilei (VLT) és új-mexikói (VLA) megfigyeléseket is bevontak a vizsgálatokba, sőt a CADC (Canadian Astronomy Data Centre) archív adatait is felhasználták a forrás sajátmozgásának meghatározására. A kutatók a végkövetkeztetést egy évnél is hosszabb észlelési sorozat után vonták le.

Eszerint az ikerobjektumok valóban az eddig felfedezett leghalványabb és leghidegebb barna törpék. Tanulmányozásuk eldöntheti azt a kérdést, hogy vajon a barna törpék nagyobb valószínűséggel keletkeznek-e, mint a csillagok és a bolygók. A válasz az, hogy vélhetőleg a kistömegű csillagokhoz hasonló módon jöhetnek létre, hiszen a különböző hullámhosszakon mérhető fényességváltozásuk ezen csoport fiatal tagjai által mutatott változásokra hasonlít.

Pillanatkép - fantáziarajz - egy csillag keletkezési folyamatáról.
[NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC)]

Forrás:

• Spitzer News 2009.11.23.