تصویر مستقیم از یک کوتوله قهوه‌ای

اخترشناسان به کمک دو رصدخانه‌ی موناکیا (تلسکوپ سوبارو و رصدخانه‌ی دبلیو.ام. کک) یک کوتوله‌ی قهوه‌ای را در مداری پیرامون یک ستاره‌ی خورشیدسان در فاصله‌ی تنها ۸۶ سال نوری زمین یافته‌اند که مرجعی کلیدی برای شناخت ویژگی‌های نخستین فراسیاره‌هایی که به طور مستقیم تصویربرداری شده‌اند برای ما فراهم می‌کند.

تلسکوپ سوبارو نخست این جرم را شناسایی کرد و تصویرهای بسیار واضح و روشنی از آن گرفت. دانشمندان برای گرفتن عکس‌های مستقیمِ بیشتر، رصدهای دیگری با تلسکوپ سوبارو انجام دادند و تصویرهای فروسرخی هم به کمک رصدخانه‌ی کک از آن گرفتند و تایید کردند که این جرم همدمِ مدارگردِ ستاره‌ی "اچ‌دی ۳۳۶۳۲ ای‌ای"، است و نه یک ستاره‌ی نامربوطِ پس‌زمینه. این پژوهشگران همچنین با بهره از داده‌های تکمیلی ماهواره‌ی اخترسنجی گایا پی بردند که این کوتوله‌ی قهوه‌ای دارای جرمی حدود ۴۶ برابر مشتری است.

این کوتوله‌ی قهوه‌ای با نامِ "اچ‌دی ۳۳۶۳۲ ای‌بی"، یکی از کم‌شمار اجرامی از این گونه است که در فاصله‌ای در اندازه‌ی سامانه‌ی خورشیدی (تیر تا پلوتو) به گرد ستاره‌ای مانند خورشید می‌گردد.

این پژوهش در شماره‌ی ۳۰ نوامبر ۲۰۲۰ نشریه‌ی آستروفیزیکال جورنال لترز منتشر شده است.

کوتوله‌های قهوه‌ای رده‌ای از اجرامند که کوچک‌تر از ستاره هستند ولی پرجرم‌تر از غول‌های گازی‌ای مانند مشتری‌اند. آنها را "ستارگان ناکام" می‌خوانند زیرا جرم کافی برای راه انداختنِ فرآیندِ همجوشی هسته‌ای در هسته‌ی خود، و درخشان شدن مانند یک ستاره را ندارند.

این دانشمندان تصویرِ سامانه‌ی اچ‌دی ۳۳۶۳۲ را با بهره از فناوری نیرومند "اپتیک سازگار" (ای‌او) در هر دو رصدخانه‌ی موناکیا ثبت کردند: سامانه‌ی بسیار پیشرفته‌ی تصویربرداری از فراسیاره‌های سوبارو (SCExAO/CHARIS)، و سامانه‌ی پیشرفته‌ی اپتیک سازگار کک با همراهی دوربین فروسرخ-نزدیکِ این رصدخانه (NIRC2). در این فناوری‌ها، آشفتگی‌های جوی که تصویرهای نجومی را مات و دگرگون می‌کنند زدوده (حذف) می‌شود و تصویری پُروضوح‌تر به دست می‌دهد.

داده‌های تلسکوپ سوبارو نشان می‌داد که جو این کوتوله‌ی قهوه‌ای می‌تواند دربردارنده‌ی آب و مونوکسید کربن باشد.

ثِین کوری، نویسنده‌ی اصلی این پژوهش می‌گوید: «ما به لطف تصویرهای بی‌اندازه پروضوحِ سامانه‌ی SCExAO/CHARIS نه تها می‌توانیم "اچ‌دی ۳۳۶۳۲ ای‌بی" را ببینیم، بلکه سنجش‌های فرا-دقیقی هم برای جایگاه و طیف آن انجام دهیم، که این به ما سرنخ‌هایی مهم درباره‌ی ویژگی‌های جَوی و پویایی (دینامیکِ) آن می‌دهد.»

اچ‌دی ۳۳۶۳۲ ای‌بی بینش‌های کلیدی تازه‌ای درباره‌ی جو سیاره‌ها در "اچ‌آر ۸۷۹۹"، نخستین سامانه‌ی فراخورشیدی که از آن عکس گرفته شد می‌دهد، زیرا دمای آن گویا بسیار همانند آن فراسیاره (سیاره‌ی فراخورشیدی) است، هر چند که پیرتر است، با جرم و گرانش بالاتر. [درباره‌ی اچ‌آر ۸۷۹۹ اینجا خواندید: * بهترین تصویربرداری طیفی از یک سیاره فراخورشیدی]

کوری می‌گوید: «داده‌های گرمایی دوربین فروسرخ NIRC2 رصدخانه‌ی کک امکان داد تا جوِ اچ‌دی ۳۳۶۳ ای‌بی را بهتر با نخستین فراسیاره‌های مستقیما تصویربرداری شده ("اچ‌آر ۸۷۹۹ بی‌سی‌دی‌ئی" که آن هم با همکاری کک یافته شده بود) مقایسه کنیم.»

اخترشناسان امیدوارند با بررسی سیاره‌های اچ‌دی ۳۳۶۳۲ ای‌بی و اچ‌آر ۸۷۹۹ آگاهی‌های بیشتری درباره‌ی چگونگی ارتباطِ شرایطِ جوی سیاره‌ها و کوتوله‌های قهوه‌ای با سن و همنهش‌های گوناگون آنها، از جمله جرم، دما، و ویژگی‌های شیمیایی‌شان به دست آورند.

-------------------------------------------

تلگرام، توییتر، و اینستاگرام یک ستاره در هفت آسمان:
telegram.me/onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky
instagram.com/1star.7sky

واژه‌نامه:
Maunakea - Subaru Telescope - W. M. Keck Observatory - brown dwarf - Sun-like star - Earth - exoplanet - HD 33632 Aa - Gaia - astrometry - Jupiter - Solar System - Mercury - Pluto - The Astrophysical Journal Letters - failed star - nuclear fusion - core - adaptive optics - AO - SCExAO/CHARIS - Near-Infrared Camera - NIRC2 - carbon monoxide - Thayne Currie - planet - HR 8799 - extrasolar system - exoplanet - HR 8799 bcde -

منبع: رصدخانه‌ی کک
برگردان: یک ستاره در هفت آسمان