บางครั้งการค้นพบดาวที่แปลกประหลาดที่สุดนั้นอยู่ในย่านจักรวาลของเราเอง เมื่อไม่นานมานี้นักดาราศาสตร์ค้นพบสิ่งที่น่าสนใจในขณะที่วางกล้องโทรทรรศน์ชุดใหม่ผ่านก้าวของพวกมันซึ่งเป็นดาวแคระน้ำตาลคู่ดาวฤกษ์ที่ย่ำแย่
การค้นหาคือ 2MASSW J1510478-281817 หรือที่เรียกว่า 2M1510 คำย่อ '2MASS' ในการกำหนดหมายถึงการสำรวจท้องฟ้าทั้งหมด 2 ไมครอน ทั้งคู่ตั้งอยู่ 119 ปีแสง (36.6 พาร์เซก) อยู่ในกลุ่มดาวราศีตุลย์ตุลใกล้กับชายแดนกับลูปุสหมาป่า
การสำรวจกล้องโทรทรรศน์ที่ทำให้การค้นหาเป็นส่วนหนึ่งของ SPECULOOS (ค้นหาดาวเคราะห์ที่น่าอยู่ EClipsing ULtra-COOl ดาว) โครงการแบตเตอรี่ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 1 เมตร Ritchey-Chrétienที่ตั้งอยู่ที่หอดูดาว Paranal ในชิลี กล้องโทรทรรศน์คู่ที่ห้าชื่ออาร์เทมิสตั้งอยู่ในหมู่เกาะคานารีเป็นส่วนหนึ่งของการสำรวจ SPECULOOS North
ดาวแคระน้ำตาลทั้งสองโคจรรอบกันและกันทุกๆ 21 วันโดยมี 2M1510Aa มีมวลมากกว่าของสองเท่าที่มวลดาวพฤหัส 40 ดวงเทียบกับเพื่อนร่วมดาว 2M1510Ab ที่มวล 39.3 ดาวพฤหัสบดีที่ผอมกว่า ทั้งคู่เป็นดาวแคระน้ำตาลชนิด M และโคจรรอบ barycenter เพียง 0.063 AU (5.9 ล้านไมล์หรือ 9.5 ล้านกิโลเมตร)
ดาวแคระน้ำตาลตัวที่สามที่ทนทานไม่ได้กำหนด 2MASS J15104761-2818234 (2M1510B) เป็นส่วนหนึ่งของระบบที่ซับซ้อน วัตถุที่สามนี้โคจรที่ 250Astronomical Units (AU) จากคู่หลัก นั่นคือระยะทางเฉลี่ยจากดวงอาทิตย์ถึงพลูโตมากกว่าหกเท่า
“ โปรแกรม SPECULOOS กำลังมองหาดาวเคราะห์นอกระบบที่โคจรผ่านดาวมวลต่ำมากและดาวแคระน้ำตาลและดาวแคระน้ำตาลคู่หนึ่งถัดจากกันและกันในท้องฟ้าดูเหมือนจะเป็นเป้าหมายที่ดี” Adam Burgasser จาก UC San Diego ผู้เขียนโครงการกล่าว ศึกษา. “ เราประหลาดใจที่พบว่ามันเป็นดาวแคระน้ำตาลจริงๆสามดวง!”
การค้นหาถูกรายงานในวารสารล่าสุดของ ธรรมชาติ: ดาราศาสตร์ นักวิจัยใช้เครื่องมือขนาด 8.2 เมตรสี่ตัวที่สร้างกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากซึ่งตั้งอยู่ที่ Cerro Paranal, ชิลีในทะเลทรายอาตาคามาและสเปคโตรกราฟใกล้อินฟราเรด (NIRSPEC) ซึ่งตั้งอยู่ที่หอสังเกตการณ์ Keck บนยอดภูเขาไฟ Mauna Kea ในฮาวาย หา. ทั้งสองมีการติดตั้งเพื่อวัดความเร็วในอินฟราเรดวงที่ดาวแคระน้ำตาลเป็นจุดสูงสุด กิจกรรม eclipsing ที่สังเกตใช้เวลาประมาณ 90 นาที
“ มัน (2M1510) ส่วนหนึ่งของรายการเป้าหมาย SPECULOOS ที่มีดาวแคระ ultracool ทั้งหมดที่มีระยะทางน้อยกว่า 40 พาร์เซกตามที่วัดโดยดาวเทียม Gaia และรัศมีมีขนาดเล็กกว่า 0.15 สุริยจักรวาล” Says Michaël Gillon (University of Liege, เบลเยียม) . “ ด้วย SPECULOOS เราควรตรวจจับระบบที่คล้ายกันหลายแห่งในอีกไม่กี่ปีข้างหน้ารวมถึงดาวเคราะห์ขนาดโลกใหม่ที่อาศัยอยู่ได้ซึ่งเหมาะสำหรับการจำแนกลักษณะบรรยากาศโดยละเอียดด้วย James Webb”
ดาวแคระน้ำตาลอยู่ในเขตระหว่างดาวฤกษ์ที่มีมวลมากถึง 80 เท่ามวลดาวพฤหัส (7.7% มวลของดวงอาทิตย์) และดาวพฤหัส 13 ดวง คู่ 2M1510 เป็นทั้งดาวแคระน้ำตาลชนิด M ครอบครองพื้นที่ตรงกลางช่วงมวลนี้ แม้ว่าดาวแคระน้ำตาลจะไม่ใหญ่พอที่จะคงการฟิวชั่นได้อย่างเต็มรูปแบบผ่านทางห่วงโซ่โปรตอน - โปรตอนเช่นดาวแคระแดง อุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยสำหรับดาวแคระ M คือ 2,600 เคลวิน (2,300 องศาเซลเซียส)
แม้ว่าดาวแคระน้ำตาลจะเป็นเป้าหมายจาง ๆ แต่ก็อาจเป็นหนึ่งในโครงการที่พบได้บ่อยที่สุดในจักรวาล
การค้นพบแสดงเฉพาะคู่แคระน้ำตาลคู่ที่สองที่รู้จักกัน ครั้งแรกคือคู่ที่ได้รับการแก้ไข 2MASS J05352184-0546085AB ใน OrionNebula คู่ที่ค่อนข้างใหม่ที่มีอายุเพียงหนึ่งล้านปีโดยประมาณ
ดาวแคระน้ำตาลคู่ที่น่าสนใจอีกดวงหนึ่งถูกค้นพบในปี 2003 ซึ่งโคจรรอบดาวฤกษ์หลักในแถบเอปไซลอนอินดี้
การสำรวจ SPECULOOS จะเชี่ยวชาญในการกำหนดเป้าหมายดาวเคราะห์นอกระบบในเขตเอื้ออาศัยของดาวแคระเย็น ดาวแคระดวงหนึ่งที่มีดาวเคราะห์นอกระบบดวงหนึ่งชื่อว่า TRAPPIST-1 ยากจนมากในข่าวในปี 2558 และ 'ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดเล็ก' นั้นอาจพบได้ทั่วไปในจักรวาล
“ 2M1510 ถูกพบว่าเป็นส่วนหนึ่งของโปรแกรมการว่าจ้างของ SPECULOOS” Burgasser กล่าว “ ตอนนี้กล้องกำลังทำงานและกำลังตรวจสอบดาวฤกษ์มวลต่ำและดาวแคระน้ำตาลหลายดวงเพื่อค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบ นอกจากนี้เรายังติดตาม (บน) ระบบดาวเคราะห์นอกระบบบางตัวที่ค้นพบโดยภารกิจ TESS (ดาวเทียมสำรวจดาวเคราะห์นอกระบบของ Transiting) ทุกครั้งที่เรามองจักรวาลในรูปแบบใหม่เรามักจะค้นพบบางสิ่งที่น่าตื่นเต้นหรือไม่คาดคิด”
2M1510 ยังเป็นสมาชิกของกลุ่มดาวย้าย Argus กลุ่มดาวอายุน้อยกว่า 45 ล้านปีนี้ถูกค้นพบในปี 2561 การเป็นสมาชิกในสมาคมที่เป็นตัวเอกหรือกลุ่มเคลื่อนไหวถูกหักล้างโดยดาวฤกษ์ที่มีการเคลื่อนไหวร่วมกันที่เหมาะสมทั่วทั้งท้องฟ้า Hyades ในกลุ่มดาวราศีพฤษภเป็นสมาคมตัวเอกที่มีชื่อเสียงในบริเวณใกล้เคียงเช่นเดียวกับ Ursa Major Moving Group ซึ่งมีดวงดาวส่วนใหญ่ในกลุ่มดาวกระบวยขนาดใหญ่
การค้นพบมีความสำคัญเพราะไม่เพียง แต่การเป็นสมาชิกของคู่แคระสีน้ำตาลซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มการเคลื่อนย้ายของอาร์กัสตรึงอายุของคู่ แต่ความสัมพันธ์ทางกายภาพของพวกเขาพร้อมกับความจริงที่ว่าพวกเขาร่วมกันทำให้เกิดคราสตามสายตา นักดาราศาสตร์ที่จะอธิบายลักษณะของทั้งสองในแง่ของมวล ดาวแคระน้ำตาลใต้ดาวฤกษ์เช่นคู่ 2M1510 นั้นมีความคล้ายคลึงกับดาวเคราะห์นอกระบบขนาดใหญ่
การค้นพบที่น่าสนใจนี้ช่วยให้นักวิจัยไม่เพียง แต่ตรวจสอบลักษณะของมวลดาวเคราะห์ขนาดใหญ่เท่านั้น แต่ยังรวมถึงแบบจำลองของการที่ดาวแคระน้ำตาลวิวัฒนาการและเย็นลงเพื่อทดสอบ
“ การวัดของเราบอกเราว่ามวลรัศมีและอายุอธิบายได้ดีมากโดยแบบจำลองที่มีรากฐานมีอายุ 30 ปี” Amaury Triaud จากมหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮมผู้เขียนนำการศึกษากล่าว “ มันน่าทึ่งมาก มันยังบอกเราว่าความสว่างของดาวแคระน้ำตาลอยู่เล็กน้อยเมื่อเทียบกับแบบจำลอง ตอนนี้เรารู้แล้วว่าแบบจำลองนั้นดีมาก แต่เรายังต้องทำให้ดีขึ้น”
มันจะอยากรู้อยากเห็นที่จะเห็นคู่อย่างใกล้ชิด: ไม่มีอนาล็อกสำหรับดาวแคระน้ำตาลในระบบสุริยะของเรา มันจะน่าสนใจที่จะดูว่าการค้นพบอื่น ๆ จะมาจากการสำรวจ SPECULOOS ในอนาคตอันใกล้
- เครดิตภาพนำ: Roberto Molar Candanosa และ Sergio Dieterich สถาบัน Carnegie สำหรับวิทยาศาสตร์
