Kids

eso1245is — Fréttatilkynning

Týnd í geimnum: Reikistjarna á flandri fundin?

Munaðarlaus hnöttur gæti hjálpað til við að útskýra myndun stjarna og reikistjarna

14. nóvember 2012

Stjörnufræðingar sem notuðu Very Large Telescope ESO og Canada-France-Hawaii sjónaukann hafa fundið hnött sem er líklega reikistjarna á flandri um geiminn án móðurstjörnu. Þetta er áhugaverðasta hugsanlega reikistjarna sem fundist hefur á reki hingað til, enda nálægasta fyrirbæri af þessu tagi við sólkerfið okkar eða í um 100 ljósára fjarlægð. Nálægðin og vöntun á bjartri stjörnu í nágrenninu gerði hópnum kleift að rannsaka lofthjúpinn í smáatriðum. Fyrirbærið veitir stjörnufræðingunum sýnishorn af þeim fjarreikistjörnum sem reynt verður að ljósmynda með tækjabúnaði framtíðarinnar.

Reikistjörnur á flandri eru fyrirbæri á stærð við reikistjörnur en svífa um geiminn án móðurstjörnu. Möguleg dæmi um slík fyrirbæri hafa fundist áður [1] en án þess að þekkja aldur þeirra var útilokað fyrir stjörnufræðinga að átta sig á hvort um væri að ræða reikistjörnur eða brúna dverga — „mislukkaðar“ stjörnur sem eru of litlar til að í þeim hefjist kjarnahvörfin sem láta stjörnur skína.

Stjörnufræðingar hafa nú fundið fyrirbæri sem kallast CFBDSIR2149 [2] og virðist tilheyra nálægum straumi ungra stjarna sem nefnist AB hreyfihópurinn í Sverðfisknum (AB Doradus Moving Group). Stjörnufræðingarnir fundu fyrirbærið á myndum Canada France Hawaii sjónaukans en notuðu svo Very Large Telescope ESO til að rannsaka eiginleika þess [3].

AB hreyfihópurinn í Sverðfisknum er nálægasti hópur sinnar tegundar við sólkerfið okkar. Stjörnurnar í honum ferðast saman um geiminn og eru taldar hafa myndast samtímis. Ef fyrirbærið tilheyrir hreyfihópnum — og er þar af leiðandi ungt — er hægt að draga fleiri ályktanir um það, þar á meðal hitastig, massa og efnasamsetningu lofthjúpsins [4]. Enn er þó sá möguleiki fyrir hendi, þótt lítill sé, að fyrirbærið tengist hreyfihópnum fyrir tilviljun.

Tengsl fyrirbærisins og hreyfihópsins er sú mikilvæga vísbending sem gerir stjörnufræðingum kleift að átta sig á aldri hnattarins [5]. Þetta er fyrsti einangraði hnötturinn, álíka massamikill og reikistjarna, sem fundist hefur í hreyfihópi en tengsl hans við hópinn gerir hann að áhugaverðustu mögulegu reikistjörnu á flandri sem fundist hefur.

„Leitin að reikistjörnum í kringum aðrar stjörnur má líkja við það að rannsaka mýflugu á flögri einn sentímetra frá mjög björtu bílljósi,“ segir Philippe Delorme (Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble, CNRS/Université Joseph Fourier í Frakklandi), aðalhöfundur greinar um rannsóknina. „Þetta fjarlæga fyrirbæri á flandri gerir okkur kleift að rannsaka mýflugu í smáatriðum án þess að björtu bílljósin trufli.“

Talið er að fyrirbæri á flandri eins og CFBDSIR2149 myndist annað hvort sem venjulegar reikistjörnur sem síðan hafi skotist út úr sínum sólkerfum, eða einsömul eins og minnstu stjörnurnar eða brúnir dvergar. Hvor sem raunin er, eru þetta áhugaverð fyrirbæri — annað hvort sem reikistjörnur án stjarna eða minnstu mögulegu fyrirbærin á bili sem spannar massamestu stjörnurnar til smæstu brúnu dverganna.

„Þetta eru mikilvæg fyrirbæri því þau geta annars vegar hjálpað okkur að skilja betur hvernig reikistjörnur geta kastast út úr sólkerfum og hins vegar sagt okkur hvort mjög létt fyrirbæri geti orðið til í stjörnumyndunarferli,“ segir Philippe Delorme. „Sé þetta litla fyrirbæri reikistjarna, sem hefur kastast út úr sínum upprunalegu heimkynnum, dregur það upp athyglisverða mynd af munaðarlausum hnöttum á reki um tómarúm himingeimsins.“

Hugsanlega eru þessir hnettir algengir — ef til vill jafn margir venjulegum stjörnum [6]. Ef CFBDSIR2149 tengist ekki AB hreyfihópnum í Sverðfisknum er erfiðara að staðfesta eðli þess og eiginleika og gæti þess vegna verið brúnn dvergur. Báðir möguleikar varpa fram mikilvægum spurningum um myndun og hegðun reikistjarna og stjarna.

„Frekari mælingar ættu að staðfesta að CFBDSIR2149 er reikistjarna á flandri,“ segir Philippe Delorme. „Svo gæti farið að þetta fyrirbæri yrði notað sem viðmiðun fyrir skilning okkar á eðlisfræði svipaðra fjarreikistjarna sem munu finnast þegar næstu kynslóðir ljósmyndavéla með hærri upplausn verða tekin í notkun í framtíðinni, eins og SPHERE mælitækið sem sett verður upp í VLT.“

Skýringar

[1] Nokkur fjöldi fyrirbæra af þessu tagi hefur fundist áður (sjá fréttatilkynningar og greinar, t.d. í Science tímaritinu, Nature og Royal Astronomical Society). Stjörnufræðingar komust fyrst á snoðir um þessi fyrirbæri upp úr 1990 þegar sýnt var að erfitt var að henda reiður á skilunum milli brúnna dverga og fyrirbæra með massa á við reikistjörnur. Aðrar nýlegar rannsóknir benda til að í vetrarbrautinni okkar sé aragrúi af þessum hnöttum, líklega tvöfalt fleiri en stjörnur á meginröð.

[2] Fyrirbærið fannst í Canada-France Brown Dwarfs Survey (CFBDS), rannsóknarverkefni í innrauðu ljósi sem snerist um leit að köldum brúnum dvergum. Fyrirbærið er einnig kallað CFBDSIR J214947.2-040308.9.

[3] Stjörnufræðingarnir rannsökuðu CFBDSIR2149 bæði með WIRCam myndavélinni á Canada France Hawaii sjónaukanum á Hawaii og SOFI myndavélinni á New Technology Telescope ESO í Chile. Myndir teknar á mismunandi tímum gerðu mælingar á eiginhreyfingu fyrirbærisins á himninum mögulegar sem og samanburð á henni og hreyfingu stjarnanna í AB hreyfihópnum í Sverðfisknum. Gerð var ítarleg rannsókn á lofthjúpi fyrirbærisins með X-shooter litrófsritanum á Very Large Telescope ESO í Paranal stjörnustöðinni.

[4] Tengslin fyrirbærisins við AB hreyfihópinn í Sverðfisknum myndu staðfesta að massi reikistjörnunnar sé um það bil 4-7 Júpítermassar og að hitastigið sé um 430 gráður á Celsíus. Aldur reikistjörnunnar væri þá svipaður og aldur hópsins — 50 til 120 milljón ár.

[5] Tölfræðileg greining stjörnufræðinganna á eiginhreyfingu fyrirbærisins — árleg færslu þess um himinninn — gefur 87% líkur á að fyrirbærið tengist AB hreyfihópnum í Sverðfisknum og yfir 95% líkur á að það sé nógu ungt til að vera reikistjarna. Það eykur líkurnar á því að um sé að ræða reikistjörnu á flandri en litla „mislukkaða“ stjörnu. Fjarlægari hugsanlegar reikistjörnur á flandri hafa fundist áður í ungum stjörnuþyrpingum en ekki er hægt að rannsaka þær náið.

[6] Þessi fyrirbæri á flandri geta ennfremur komið upp um tilvist sína þegar þau ganga fyrir stjörnu fjarlægari stjörnu. Ljós sem ferðast til okkar frá bakgrunnsstjörnunni sveigir og bjagast vegna þyngdartogs fyrirbærisins og veldur því að birta stjörnunnar vex skyndilega. Þetta ferli nefnist örlinsuhrif. Í verkefnum sem snúast um leit að örlinsuhrifum í vetrarbrautinni okkar, eins og OGLE, gætu hafa reikistjörnur á flandri hafa fundist á með þessum hætti (sjá til dæmis Microlensing Experiment sem birtist í Nature árið 2011).

Frekari upplýsingar

Þessi rannsókn er kynnt í greininni „CFBDSIR2149-0403: a 4-7 Jupiter-mass free-floating planet in the young moving group AB Doradus?“ sem birtist í Astronomy & Astrophysics þann 14. nóvember 2012.

Í teyminu eru P. Delorme (Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble, CNRS/Université Joseph Fourier í Frakklandi [IPAG]), J. Gagné (Université de Montréal í Kanada), L. Malo (Université de Montréal í Kanada), C. Reylé (Université de Franche Comté í Frakklandi), E. Artigau (Université de Montréal í Kanada), L. Albert (Université de Montréal í Kanada), T. Forveille (Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble, CNRS/Université Joseph Fourier í Frakklandi[IPAG]), X. Delfosse (Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble, CNRS/Université Joseph Fourier í Frakklandi [IPAG]), F. Allard (Université Claude Bernard Lyon 1 í Frakklandi), D. Homeier (Université Claude Bernard Lyon 1 í Frakklandi).

Árið 2012 fagnar European Southern Observatory (ESO), stjörnustöð Evrópulanda á suðurhveli, fimmtíu ára afmæli sínu. ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og ein öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 15 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands. Með því að reisa og reka öflugustu stjörnuathugunarstöðvar heims leggur ESO grunninn að mikilvægum uppgötvunum stjörnufræðinga. Í Chile rekur ESO þrjár stjörnuathugunarstöðvar í heimsflokki: La Silla, Paranal og Chajnantor. Á Paranalfjalli starfrækir ESO Very Large Telescope, fullkomnustu stjörnusjónauka heims sem notaðir eru til athugana á sýnilegu ljósi og tvo kortlagningarsjónauka. VISTA er stærsti kortlagningarsjónauki veraldar fyrir innrautt ljós og VLT Survey Telescope er stærsti sjónauki heims sem eingöngu er ætlað að kortleggja himinn í sýnilegu ljósi. ESO er þátttakandi í ALMA, byltingarkenndum útvarpssjónauka og stærsta stjarnvísindaverkefni heims. ESO hyggur einnig á smíði 40 metra risasjónauka, European Extremely Large Telescope eða E-ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.

Canada-France-Hawaii sjónaukinn er rekinn af National Research Council of Canada og Institu National des Sciences de l'Univers of the Centre National de la Recherche Scientifique of France og University of Hawaii.

Tenglar

Tengiliðir

Sævar Helgi Bragason
University of Iceland
Reykjavík, Iceland
Farsími: +354-896-1984
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Philippe Delorme
IPAG-OSUG (Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble)
Grenoble, France
Sími: +33 4 76 51 49 42
Tölvupóstur: philippe.delorme@obs.ujf-grenoble.fr

Jonathan Gagné
Université de Montréal
Montréal, Canada
Sími: +1 514 343 6111 #3219
Tölvupóstur: jonathan.gagne@astro.umontreal.ca

Xavier Delfosse
IPAG-OSUG (Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble)
Grenoble, France
Sími: +33 4 76 63 55 10
Tölvupóstur: xavier.delfosse@obs.ujf-grenoble.fr

Olivier Hernandez
Université de Montréal
Montréal, Canada
Sími: +1 514 343 6111 #4681
Tölvupóstur: olivier@astro.umontreal.ca

Céline Reylé
Observatoire de Besançon
Besançon , France
Sími: +33 3 81 66 69 01
Tölvupóstur: celine.reyle@obs-besancon.fr

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT & Survey Telescopes Press Officer
Garching bei München, Germany
Sími: +49 89 3200 6655
Farsími: +49 151 1537 3591
Tölvupóstur: rhook@eso.org

Christian Veillet
Canada-France-Hawaii Telescope
Kamuela, Hawaii, USA
Sími: +1 808 938 3905
Tölvupóstur: veillet@cfht.hawaii.edu

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1245.
Bookmark and Share

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso1245is
Nafn:CFBDSIR J214947.2-040308.9
Tegund:• Milky Way : Planet
Facility:CFHT, Very Large Telescope
Science data:2012A&A...548A..26D

Myndir

Teikning af CFBDSIR J214947.2-040308.9, reikistjörnu á flandri
Teikning af CFBDSIR J214947.2-040308.9, reikistjörnu á flandri
CFBDSIR J214947.2-040308.9, reikistjarna á flandri
CFBDSIR J214947.2-040308.9, reikistjarna á flandri
CFBDSIR J214947.2-040308.9, reikistjarna á flandri (merkt)
CFBDSIR J214947.2-040308.9, reikistjarna á flandri (merkt)
CFBDSIR J214947.2-040308.9, reikistjarna á flandri
CFBDSIR J214947.2-040308.9, reikistjarna á flandri

Myndskeið

CFBDSIR J214947.2-040308.9, reikistjarna á flandri
CFBDSIR J214947.2-040308.9, reikistjarna á flandri

Sjá einnig