คิดว่าอากาศน่ารังเกียจในฤดูหนาวบนโลกนี้ใช่ไหม ลองไปเที่ยวพักผ่อนบนดาวแคระน้ำตาล Luhman 16B ในบางครั้ง
การศึกษาสองครั้งในสัปดาห์นี้จากสถาบัน Max Planck สำหรับดาราศาสตร์ซึ่งตั้งอยู่ที่เมืองไฮเดลเบิร์กประเทศเยอรมนีนำเสนอการมองครั้งแรกที่ลักษณะบรรยากาศของดาวแคระน้ำตาล
ดาวแคระน้ำตาลเป็นวัตถุ substellar ซึ่งเชื่อมช่องว่างระหว่างดาวเคราะห์มวลสูงที่มวลดาวพฤหัสมากกว่า 13 ดวงและดาวแคระแดงมวลต่ำที่อยู่สูงกว่า 75 มวลดาวพฤหัส จนถึงปัจจุบันดาวแคระน้ำตาลจำนวนน้อยถูกถ่ายภาพโดยตรง สำหรับการศึกษานักวิจัยใช้คู่แคระสีน้ำตาลที่ค้นพบเมื่อไม่นานมานี้ Luhman 16A & B ที่ประมาณ 45 (A) และ 40 (B) มวลดาวพฤหัสทั้งคู่อยู่ห่าง 6.5 ปีแสงและอยู่ในกลุ่มดาว Vela มีเพียงอัลฟาเซ็นทอรีและสตาร์บาร์นาร์ดเท่านั้นที่อยู่ใกล้กับโลกมากขึ้น Luhman A เป็นดาวแคระน้ำตาลชนิด L ในขณะที่องค์ประกอบ B เป็นวัตถุ substellar ชนิด T
เรื่องราวเพิ่มเติม: อ่านบัญชี“ เบื้องหลัง” ของการค้นพบนี้ - ตั้งแต่ข้อเสนอจนถึงข่าวประชาสัมพันธ์
“ การสำรวจก่อนหน้านี้สรุปว่าดาวแคระน้ำตาลมีพื้นผิวเป็นจุดด่างดำ แต่ตอนนี้เราสามารถเริ่มแมปได้โดยตรง” Ian Crossfield จาก Max Planck Institute for Astronomy กล่าวในงานแถลงข่าวสัปดาห์นี้ “ สิ่งที่เราเห็นคือมีเมฆปะปะเป็นหย่อมค่อนข้างคล้ายกับที่เราเห็นบนดาวพฤหัส”
ในการสร้างภาพเหล่านี้นักดาราศาสตร์ใช้เทคนิคทางอ้อมที่รู้จักกันในชื่อการถ่ายภาพดอปเลอร์ วิธีนี้ใช้ประโยชน์จากการกะนาทีที่สังเกตได้ว่าเป็นลักษณะการหมุนบนดาวแคระน้ำตาลและถอยห่างจากผู้สังเกตการณ์ คุณลักษณะความเร็วของดอปเลอร์ยังสามารถบอกใบ้ถึงละติจูดที่ตรวจพบรวมถึงความเอียงของร่างกายหรือเอียงไปตามแนวสายตาของเรา
แต่คุณไม่จำเป็นต้องใช้แจ็คเก็ตเนื่องจากนักวิจัยวัดสภาพอากาศบน Luhman 16B อยู่ในช่วง 1100 องศาเซลเซียสพร้อมกับฝนของเหล็กหลอมเหลวในบรรยากาศไฮโดรเจนที่โดดเด่น
การศึกษาดำเนินการโดยใช้ CRyogenic InfraRed Echelle Spectrograph (CRIRES) ซึ่งติดตั้งบนกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก 8 เมตรซึ่งตั้งอยู่ที่หอสังเกตการณ์ทางใต้แห่งยุโรป (ESO) Paranal ในชิลี CRIRES ได้สเปคตรัมที่จำเป็นในการสร้างแผนที่ดาวแคระน้ำตาลใหม่อีกครั้งในขณะที่การตรวจวัดความสว่างสำรองทำได้โดยใช้ GROND (แกมม่า - เรย์ Burst Optical / Near-Infrared Detector) กล้องติดอยู่กับกล้องโทรทรรศน์ 2.2 เมตรที่ ESO La Silla Observatory
ขั้นตอนต่อไปของการสำรวจจะเกี่ยวข้องกับการถ่ายภาพดาวแคระน้ำตาลโดยใช้เครื่องมือ Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet Research (SPHERE) ซึ่งจะเริ่มฉายทางออนไลน์ที่ศูนย์กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ในปลายปีนี้
และนั่นอาจนำไปสู่ยุคใหม่ของคุณสมบัติการถ่ายภาพโดยตรงบนวัตถุนอกระบบสุริยะของเรารวมถึงดาวเคราะห์นอกระบบ
“ สิ่งที่น่าตื่นเต้นคือนี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้น ด้วยกล้องโทรทรรศน์รุ่นต่อไปและโดยเฉพาะกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่แห่งยุโรปขนาด 39 เมตรเราน่าจะเห็นแผนที่พื้นผิวของดาวแคระน้ำตาลที่อยู่ไกลออกไปมากขึ้นและในที่สุดแผนที่พื้นผิวของดาวเคราะห์ยักษ์อายุน้อยกล่าวว่า Beth Biller นักวิจัยกล่าวก่อนหน้านี้ ประจำอยู่ที่ Max Planck Institute และปัจจุบันอยู่ที่ University of Edinburgh การศึกษาทั้งคู่ของ Biller ยิ่งลึกลงไปมากขึ้นวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงของความสว่างในช่วงความยาวคลื่นต่างๆเพื่อมองเข้าไปในโครงสร้างบรรยากาศของดาวแคระน้ำตาลที่ระดับความลึกที่แตกต่างกัน
“ เราได้เรียนรู้ว่ารูปแบบสภาพอากาศของดาวแคระน้ำตาลเหล่านี้ค่อนข้างซับซ้อน” Biller กล่าว “ โครงสร้างเมฆของดาวแคระน้ำตาลแตกต่างกันอย่างมากเนื่องจากการทำงานของความลึกของชั้นบรรยากาศและไม่สามารถอธิบายได้ด้วยเมฆชั้นเดียว”
กระดาษบนแผนที่รูปแบบสภาพอากาศของดาวแคระน้ำตาลออกมาวันนี้ในวันที่ 30 มกราคมTHฉบับที่ 2014 ธรรมชาติ ภายใต้ชื่อ การทำแผนที่ Patchy Clouds บนดาวแคระน้ำตาลใกล้เคียง.
คู่แคระน้ำตาลที่กำหนดเป้าหมายในการศึกษาถูกกำหนดให้ Luhman 16A & B หลังจากนักวิจัยของมหาวิทยาลัยรัฐเพนซิลวาเนีย Kevin Luhman ซึ่งค้นพบทั้งคู่ในช่วงกลางเดือนมีนาคม 2013 Luhman ค้นพบระบบเลขฐานสอง 16 ระบบจนถึงปัจจุบัน การกำหนดแคตตาล็อก WISE สำหรับระบบมีการกำหนดที่ยุ่งยากและหมายเลขโทรศัพท์ของ WISE J104915.57-531906.1
เราติดต่อกับนักวิจัยเพื่อถามพวกเขาเกี่ยวกับทิศทางและการหมุนของคู่
“ ก่อนหน้านี้ระยะเวลาการหมุนของ Luhman 16B นั้นก่อนหน้านี้วัดการรับชมการเปลี่ยนแปลงความสว่างเฉลี่ยทั่วโลกของดาวแคระน้ำตาลในหลายวัน Luhman 16A ดูเหมือนจะมีชั้นเมฆหนาสม่ำเสมอดังนั้นมันจึงไม่มีการแปรผันเช่นนี้และเรายังไม่รู้ระยะเวลาของมัน” Crossfield บอก นิตยสารอวกาศ. “ เราสามารถประมาณความชอบของแกนหมุนได้เพราะเรารู้ระยะเวลาการหมุนเรารู้ว่าดาวแคระน้ำตาลตัวใหญ่เป็นอย่างไรและในการศึกษาของเราเราวัดความเร็วในการหมุน“ ฉาย” จากนี้เรารู้ว่าเราจะต้องเห็นดาวแคระน้ำตาลใกล้เส้นศูนย์สูตร”
แผนที่ที่สร้างนั้นสอดคล้องกับระยะเวลาการหมุนอย่างรวดเร็วที่น่าอัศจรรย์เพียงไม่ถึง 6 ชั่วโมงสำหรับ Luhman 16B สำหรับบริบทดาวเคราะห์ดาวพฤหัสบดีซึ่งเป็นหนึ่งใน rotators ที่เร็วที่สุดในระบบสุริยะของเราหมุนรอบทุกๆ 9.9 ชั่วโมง
“ ระยะเวลาการหมุนของ Luhman 16B นั้นเป็นที่รู้จักจากการเฝ้าสังเกตความแปรปรวน 12 คืน” Biller กล่าว นิตยสารอวกาศ. “ ความแปรปรวนในองค์ประกอบ B นั้นสอดคล้องกับผลลัพธ์จากปี 2013 แต่ส่วนประกอบ A นั้นมีแอมพลิจูดที่ต่ำกว่าของความแปรปรวนและระยะเวลาการหมุนที่แตกต่างกันบ้างประมาณ 3-4 ชั่วโมง แต่นั่นก็ยังเป็นผลลัพธ์ที่ไม่แน่นอน "
การทำแผนที่ครั้งแรกของลวดลายเมฆบนดาวแคระน้ำตาลเป็นจุดสังเกตและสัญญาว่าจะให้ความเข้าใจที่ดีขึ้นมากเกี่ยวกับวัตถุในช่วงเปลี่ยนผ่านนี้
คู่ประกาศนี้กับดาวแคระน้ำตาลใกล้เคียงที่ถูกจับในภาพโดยตรงและเห็นได้ชัดว่ายุคใหม่ของวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์นอกระบบคือพวกเราซึ่งเราไม่เพียง แต่สามารถยืนยันการมีอยู่ของโลกที่ห่างไกลและวัตถุ substellar แต่ อธิบายลักษณะที่พวกเขาชอบ
