Astronomowie odkryli brązowego karła krążącego wokół małej gwiazdy

Korzystający z teleskopów naziemnych i kosmicznych astronomowie odkryli nowego brązowego karła oznaczonego jako J1446B, położonego 55 lat świetlnych od nas – poinformowało Narodowe Obserwatorium Astronomiczne Japonii (NAOJ). Obiekt krąży wokół czerwonego karła.

Brązowy karzeł J1446B

.Międzynarodowy zespół naukowców, którym kierowały Centrum Astrobiologii w Tokio (Japonia), Kalifornijski Uniwersytet Stanowy w Northridge (USA) oraz Uniwersytet Johnsa Hopkinsa w Baltimore (USA), odkrył brązowego karła w pobliżu gwiazdy LSPM J1446+4633 (w skrócie J1446).

Gwiazda J1446 to czerwony karzeł typu M, czyli bardzo niewielka, słaba gwiazda. Czerwone karły to najbardziej rozpowszechnione gwiazdy w Drodze Mlecznej. J1446 ma około 0,155 masy Słońca i temperaturę 3150 K.

Jej towarzysz, oznaczony J1446B, ma z kolei około 60 mas Jowisza, co plasuje go w kategorii brązowych karłów, czyli obiektów pośrednich pomiędzy gwiazdami a planetami. Obiega swją gwiazdę w ciągu 20 lat, w odległości 4,3 razy większej niż dystans Ziemia-Słońce.

Co więcej, obserwacje w podczerwieni ujawniły znaczne zmiany jasności, na poziomie około 30 proc., co sugeruje możliwą aktywność w atmosferze brązowego karla – na przykład chmury lub cyrkulację atmosfery.

Kluczowe dla odkrycia było połączenie trzech technik obserwacji. Pierwszą były precyzyjne pomiary prędkości radialnych (czyli ruchu na linii widzenia z Ziemi do gwiazdy) instrumentem InfraRed Doppler (IRD) na ośmiometrowym Teleskopie Subaru. Drugim ważnym elementem były bezpośrednie obrazy uzyskane przez Teleskop Kecka. Trzecim elementem układanki okazały się pomiary astrometryczne ruchu czerwonego karła, dokonane przez satelitarne obserwatorium Gaia. Pozwoliło to na dokładne wyznaczenie masy i orbity obiektu towarzyszącego gwieździe.

Nowy brązowy karzeł będzie ważnym przypadkiem do testowania modeli powstawania brązowych karłów i modeli atmosfer tych obiektów. Naukowcy mają nadzieję, że dalsze obserwacje pozwolą na opracowanie map pogody dla tego brązowego karła J1446B.

Wyniki badań opisano w „The Astronomical Journal”. Pierwszym autorem pracy jest Taichi Uyama z Kalifornijskiego Uniwersytetu Stanowego w Northridge.

Z gwiazd powstaliśmy, w gwiazdy się obrócimy

.Członek Polskiego Towarzystwa Astronomicznego, Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI, na łamach „Wszystko co Najważniejsze” twierdzi, że: „Pod koniec swojego życia gwiazda wykonuje gwałtowne oscylacje. W skali setek lub tysięcy lat doznaje gwałtownych rozprężeń, staje się wyraźnie większa i chłodniejsza, a następnie się kurczy. Jej powierzchniowe obszary są przyciągane zbyt słabo i „odlatują” od niej. Rozpad następuje warstwowo. Trwa to przez tysiące lat. Jedyne, co pozostaje, to jądro, biały karzeł złożony z węgla i tlenu, otoczony przez gaz, który powstaje w procesie odpadania warstw”.

„Mniejsze gwiazdy kończą swój żywot na etapie spalania węgla i tlenu. Gwiazdy masywniejsze są tak ciężkie, że w pozostających z nich białych karłach dochodzi do takiego wzrostu temperatury, że nawet tlen i węgiel spalają się i przechodzą w kolejne pierwiastki. Gwiazda staje się czerwonym nadolbrzymem. Na samym końcu tego procesu, bezpośrednio przed eksplozją supernowej, w jej jądrze pojawia się żelazo. Od tego momentu gwiazda nie może generować więcej energii. Po raz kolejny dochodzi do stanu krytycznego w jej życiu – zaczyna się rozpadać”.

„W pewnym momencie w jądrze robi się tak gęsto, że nawet elektrony pełzające wokół atomów żelaza nie mogą już dłużej tego robić. Zaczyna się proces neutronizacji materii. Elektrony wnikają w jądro atomów i zamieniają protony w neutrony. Żelazo zostaje zniszczone – powstaje gwiazda neutronowa”.

„Jądro gwiazdy neutronowej kurczy się i jednocześnie staje się sprężyste. Odbija się od zewnętrznej materii gwiazdy jak piłka. Powoduje to powstanie dużej fali uderzeniowej. Napór materii z zewnątrz jest tak duży, że powoduje zatrzymanie fali uderzeniowej w miejscu, w wyniku czego gwiazda zaczyna się niebywale rozgrzewać. Wskutek tego wybuchowego, deflagracyjnego spalania się powstaje duża część układu okresowego pierwiastków. Materia po śmierci gwiazdy, składająca się z pierwiastków ciężkich, może zasilić nowo powstające gwiazdy i planety”.

„Pierwiastki, z których się składamy, na przykład węgiel, azot i tlen, powstają dzięki śmierci mało masywnych gwiazd, jak nasze Słońce. W wyniku eksplozji supernowej powstaje tlen. Nasze ukochane złoto i srebro są efektem procesu jeszcze rzadszego – „zlania się” dwóch gwiazd neutronowych. Każdy atom węgla, tlenu i azotu w naszym ciele – kiedyś był obecny we wnętrzu gwiazdy. Bez nich nie moglibyśmy zaistnieć. Nasze życie powstało za sprawą gwiazd” – pisze Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI w tekście „Z gwiazd powstaliśmy, w gwiazdy się obrócimy” – cały artykuł [LINK]

PAP/eg