Myslíte si, že tady na Zemi je počasí zima? Zkuste někdy dovolenou na hnědého trpaslíka Luhmana 16B.
Dvě studie z tohoto týdne z Institutu Maxe Plancka pro astronomii se sídlem v Heidelbergu v Německu nabízejí první pohled na atmosférické rysy hnědého trpaslíka.
Hnědý trpaslík je subelulární objekt, který překlenuje mezeru mezi planetou s vysokou hmotností při více než 13 hmotách Jupiteru a hvězdou s nízkým hmotností červeného trpaslíka nad hmotností 75 Jupiterů. Dosud bylo přímo zobrazeno několik hnědých trpaslíků. Pro studii vědci použili nedávno objevenou dvojici hnědých trpaslíků Luhman 16A a B. Při asi 45 (A) a 40 (B) Jupiterových hmotnostech je pár 6,5 světelných let vzdálený a nachází se v souhvězdí Vela. Pouze Alpha Centauri a Barnardova hvězda jsou blíže k Zemi. Luhman A je hnědý trpaslík typu L, zatímco komponenta B je subelulární objekt typu T.
Více k příběhu: Přečtěte si účet „za scénami“ o tom, jak k tomuto objevu došlo - od návrhu po tiskovou zprávu.
"Předchozí pozorování vyvodila, že hnědí trpaslíci mají skvrnité povrchy, ale teď je můžeme začít přímo mapovat." Ian Crossfield z Institutu Maxe Plancka pro astronomii uvedl v tiskové zprávě tohoto týdne. "To, co vidíme, je pravděpodobně nepravidelná oblačnost, jako bychom viděli na Jupiteru."
Ke konstrukci těchto obrazů použili astronomové nepřímou techniku známou jako Dopplerovo zobrazování. Tato metoda využívá výhodu malých posunů pozorovaných jako rotující rysy při přístupu hnědého trpaslíka a ustupuje od pozorovatele. Dopplerovy rychlosti funkcí mohou také naznačovat pozorované zeměpisné šířky a sklon těla nebo náklon k naší zorné řadě.
Ale nebudete potřebovat bundu, protože vědci odhadují počasí na Luhman 16B v rozmezí 1100 stupňů Celsia, s deštěm roztaveného železa v převážně vodíkové atmosféře.
Studie byla provedena pomocí CRyogenic InfraRed Echelle Spectrograph (CRIRES) namontovaného na 8 metrovém velmi velkém dalekohledu založeném v komplexu observatoře Evropské jižní observatoře (ESO) Paranal v Chile. CRIRES získala spektra nezbytná k rekonstrukci hnědé trpasličí mapy, zatímco měření zálohy se prováděla pomocí astronomické kamery GROND (Gamma-Ray Burst Optical / Near-Infrared Detector) připojené k 2,2 metrovému dalekohledu na observatoře ESO La Silla.
Další fáze pozorování bude zahrnovat zobrazování hnědých trpaslíků pomocí přístroje Spectro-Polarimetric Exoplanet Research (Spectro-Polarimetric High-kontrast Exoplanet Research - SPHERE), který bude koncem letošního roku uveden do provozu v zařízení s velkým dalekohledem.
A to může jen znamenat novou éru přímých zobrazovacích funkcí na objektech mimo naši sluneční soustavu, včetně exoplanet.
"Vzrušující je, že je to jen začátek." S příštími generacemi dalekohledů, a zejména s 39 metrů dlouhým evropským velkým dalekohledem, pravděpodobně uvidíme povrchové mapy vzdálenějších hnědých trpaslíků - a nakonec povrchovou mapu mladé obří planety, “řekla Beth Biller, dříve výzkumná pracovnice se sídlem v Max Planck Institute a nyní se sídlem na University of Edinburgh. Billerova studie páru šla ještě hlouběji a analyzovala změny v jasu na různých vlnových délkách, aby nahlédla do atmosférické struktury hnědých trpaslíků v různých hloubkách.
"Zjistili jsme, že počasí na těchto hnědých trpaslících je docela složité," řekl Biller. "Struktura oblačnosti hnědého trpaslíka se mění velmi silně v závislosti na atmosférické hloubce a nelze ji vysvětlit pomocí jednovrstvých mraků."
Papír na hnědé trpasličí vzorové meteorologické mapě vychází dnes 30. lednatis, Vydání 2014 Příroda pod názvem Mapování oblačných mraků na blízkého hnědého trpaslíka.
Hnědý trpasličí pár, na který se studie zaměřuje, byl označen jako Luhman 16A & B po výzkumníkovi Pennsylvánské státní univerzity Kevin Luhman, který tento pár objevil v polovině března 2013. Luhman dosud objevil 16 binárních systémů. Označení katalogu WISE pro systém má mnohem těžkopádnější označení WISE J104915.57-531906.1 a telefonní číslo.
Došli jsme k vědcům, abychom se jich zeptali na některá specifika týkající se orientace a rotace páru.
"Období střídání Luhman 16B bylo dříve měřeno sledováním globálně zprůměrovaných změn jasu hnědého trpaslíka po mnoho dní." Zdá se, že Luhman 16A má rovnoměrně silnou vrstvu mraků, takže nevykazuje žádnou takovou změnu a my zatím neznáme její období, “řekl Crossfield Space Magazine. "Můžeme odhadnout sklon osy rotace, protože známe rotační periodu, víme, jak jsou velcí hnědí trpaslíci, a v naší studii jsme změřili" projektovanou "rychlost rotace. Z toho víme, že musíme vidět hnědého trpaslíka poblíž rovníku. “
Konstruované mapy odpovídají pro Luhman 16B s neuvěřitelně rychlou periodou rotace necelých 6 hodin. V souvislosti s tím se planeta Jupiter - jeden z nejrychlejších rotátorů v naší sluneční soustavě - točí jednou za 9,9 hodin.
"Rotační období Luhmanu 16B je známé z 12 nocí sledování variability," řekl Biller Space Magazine. „Variabilita složky B je v souladu s výsledky z roku 2013, ale složka A má nižší amplitudu variability a poněkud odlišnou rotační dobu možná 3 až 4 hodiny, ale to je stále velmi předběžný výsledek.“
Toto první mapování cloudových vzorů na hnědém trpaslíku je mezník a slibuje mnohem lepší porozumění této přechodné třídě objektů.
Spojte toto oznámení s nedávným blízkým hnědým trpaslíkem zachyceným v přímém obrazu a je zřejmé, že je na nás nová éra exoplanetové vědy, kde budeme nejen schopni potvrdit existenci vzdálených světů a subelárních objektů, ale také charakterizovat, jaké jsou ve skutečnosti.
