Pár chladných hnědých trpaslíků

ESO 010/11 tisková zpráva

Pozorování provedená pomocí dalekohledu ESO/VLT a dalšími přístroji vedla k objevu nového kandidáta na nejchladnější známou hvězdu. Je jím hnědý trpaslík v dvojhvězdném systému, s povrchovou teplotou jako čerstvě uvařený čaj – ten je sice v lidských měřítkách horký, ale v případě povrchu hvězdy je stejná teplota až neuvěřitelně nízká. Tento objekt svými vlastnostmi dokonce překračuje pomyslnou a velmi neostrou hranici dělící malé chladné hvězdy a velké horké planety.

Hnědí trpaslíci jsou v podstatě nepodařené hvězdy. Nejsou dostatečně hmotní na to, aby jejich vlastní gravitace vedla k zažehnutí termojaderné fůze v jádře, což dělá hvězdy hvězdami a nutí je svítit. Nově objevený hnědý trpaslík nesoucí označení CFBDSIR 1458+10B je méně jasným členem vázané dvojice hnědých trpaslíků, která se nachází jen 75 světelných let od Země [1].

Na základě měření výkonného spektrografu X-shooter instalovaného na dalekohledu ESO/VLT se ukázalo, že objekt jako celek je chladný i na poměry u hnědých trpaslíků obvyklé. ”Takto nízká teplota nás opravdu překvapila, a to jsme ještě ani netušili, že se ve skutečnosti jedná o ‚dvojtrpaslíka‘, jehož druhá složka je ještě chladnější a zajímavější,” říká spoluautor článku Philippe Delorme (Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble; CNRS/Université Joseph Fourier). CFBDSIR 1458+10 je dosud nejchladnějším objeveným hnědým dvojtrpaslíkem.

Ukázalo se, že slabší z dvojice trpaslíků má teplotu kolem 100°C – což je teplota varu vody a jen o málo nižší teplota je například v sauně [2]. “Předpokládáme, že při takto nízké teplotě má tento exemplář výrazně odlišné vlastnosti než ostatní dosud známí hnědí trpaslíci a že je spíše podobný obřím exoplanetám – v jeho atmosféře mohou být například oblaka tvořená vodou,“ říká Michael Liu (University of Hawaii’s Institute for Astronomy), vedoucí autor článku popisujícího tento nový objev. “Myslím si, že jakmile začněme někdy v budoucnosti pořizovat snímky obřích plynných exoplanet, budou mnohé z nich vypadat stejně jako CFBDSIR 1458+10B.” 
 
Odhalení tajemství tohoto neobvyklého objektu si vyžádalo spolupráci trojice mohutných, ale rozdílných dalekohledů. Podvojnost CFBDSIR 1458+10 byla odhalena pomocí systému adaptivní optiky LGS (Laser Guide Star Adaptive Optics system) na havajském dalekohledu Keck II [3]. Liu a jeho kolegové poté do výzkumu zapojili také další havajský přístroj Canada-France-Hawaii Telescope, jehož infračervenou kameru použili pro stanovení vzdálenosti této zajímavé dvojičky [4]. K detailnímu studiu infračerveného spektra objektu a k finálnímu stanovení teploty byl nakonec použit také dalekohled ESO/VLT.

Hledání chladných objektů patří v současnosti ke klíčovým astronomickým tématům. Spitzerův kosmický dalekohled nedávno odhalil další uchazeče o pozici nejchladnějšího hnědého trpaslíka, jejich teploty však zatím nebyly změřeny s dostatečnou přesností. Teprve další pozorování umožní tyto objekty v budoucnu porovnat s dvojtrpaslíkem CFBDSIR 1458+10B. Také Liu a jeho kolegové plánují další měření, která by měla pomoci lépe charakterizovat vlastnosti tohoto neobvyklého objektu, a také stanovení orbitálních vlastností jednotlivých složek, které by za nějakých deset let mohly přinést informaci o hmotnosti celého systému.

Zdroj

Poznámky

[1] Kód CFBDSIR 1458+10 je označením pro binární systém, u něhož jsou známy dvě komponenty CFBDSIR 1458+10A a CFBDSIR 1458+10B, kde druhá jmenovaná představuje slabší a chladnější objekt. Tělesa se pravděpodobně navzájem obíhají ve vzdálenosti menší než trojnásobek vzdálenosti Slunce-Země a perioda jejich oběhu je kolem 30 let.

[2] Povrchová teplota Slunce je pro srovnání asi 5 500 °C.

[3] Systém adaptivní optiky je schopen výrazně eliminovat chvění atmosféry a získat tak až desetkrát vyšší rozlišení, které umožnilo zobrazit jednotlivé složky systému.

[4] Vzdálenost trpaslíka byla zjištěna geometricky na základě měření paralaxy – zdánlivého pohybu objektu vůči vzdálenému pozadí, který je způsoben měnící se pozicí planety Země na dráze kolem Slunce.

Další informace

Výzkum byl prezentován v článku “CFBDSIR J1458+1013B: A Very Cold (>T10) Brown Dwarf in a Binary System” autorů Liu a kol. uveřejněném v časopise Astrophysical Journal.

Složení týmu: Michael C. Liu (Institute for Astronomy [IfA], University of Hawaii, USA), Philippe Delorme (Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble, CNRS/Université Joseph Fourier, Francie [IPAG]), Trent J. Dupuy (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA), Brendan P. Bowler (IfA), Loic Albert (Canada-France-Hawaii Telescope Corporation, Hawaii, USA), Etienne Artigau (Université de Montréal, Canada), Celine Reylé (Observatoire de Besançon, Francie), Thierry Forveille (IPAG) a Xavier Delfosse (IPAG).

ESO (Evropská jižní observatoř) je hlavní mezinárodní astronomickou organizací Evropy a patří k nejproduktivnějším astronomickým observatořím světa. Je podporována 15 členskými státy, kterými jsou: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemí, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko a Velká Británie. ESO má za cíl vývoj, konstrukci a provoz výkonných pozemních astronomických zařízení, která umožní významné vědecké objevy. ESO také hraje přední roli při propagaci a organizaci mezinárodní spolupráce na poli astronomického výzkumu. ESO v současnosti provozuje tři observatoře světově úrovně: La Silla, Paranal a Chajnantor, které se nacházejí na poušti Atacama v Chile. Na Paranalu se nachází VLT (Very Large Telescope = Velmi velký dalekohled) – nejvyspělejší pozemní dalekohled pracující ve viditelném světle a VISTA, největší přehlídkový dalekohled pro infračervenou oblast na světě. Zároveň je ESO evropským zástupcem největšího astronomického projektu všech dob – teleskopu ALMA budovaného na planině Chajnantor. V současnosti ESO plánuje výstavbu Evropského extrémně velkého dalekohledu (E-ELT), který bude mít průměr primárního zrcadla 42 metrů. Měl by pracovat v infračerveném i viditelném oboru záření a stane se největším dalekohledem světa.

Odkazy

• odborný článek
• snímky dalekohledu VLT

Kontakty

Michael Liu; Institute for Astronomy, University of Hawaii; USA; Tel: +1 808 956 6666; Email:

mliu@ifa.hawaii.edu

Philippe Delorme; Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble; France; Tel: +33 4 76 63 58 30; Email: Philippe.Delorme@obs.ujf-grenoble.fr

Christian Veillet; Executive Director, CFHT, Hawaii; USA; Tel: +1 808 885 7944; Email: veillet@cfht.hawaii.edu

Richard Hook; ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey Telescopes Press Officer; Garching bei München, Germany; Tel: +49 89 3200 6655; Email: rhook@eso.org

Překlad: Jiří Srba
Národní kontakt: Viktor Votruba +420 267 103 040; votruba@physics.muni.cz

autor: Jiří Srba