První mapa počasí hnědého trpaslíka

ESO 004/14 tisková zpráva

Dalekohled ESO/VLT zkoumal horní vrstvy atmosféry nejbližšího hnědého trpaslíka

Mezinárodní tým astronomů využil dalekohled ESO/VLT k vytvoření vůbec první mapy počasí hnědého trpaslíka. V atmosféře nejbližšího známého objektu tohoto typu, který je znám pod jménem Luhman 16B (formálně WISE J104915.57-531906.1B), se podle vědců vyskytují tmavé a světlé útvary. Zkoumané těleso je součástí nedávno objeveného páru hnědých trpaslíků, který je od Slunce vzdálen jen 6 světelných let. Výsledky byly zveřejněny 30. ledna 2014 ve vědeckém časopise Nature.

Hnědí trpaslíci představují přechodový typ objektu mezi obřími plynnými planetami (jako jsou Jupiter a Saturn) a slabými chladnými hvězdami (červenými trpaslíky). Nemají dostatečnou hmotnost na to, aby se v jejich nitru mohla zažehnout trvalá termojaderná reakce (fúze) a proto září jen slabě v oboru infračerveného záření. Objev prvního hnědého trpaslíka byl potvrzen teprve před dvaceti lety a dosud je těchto nenápadných objektů známo jen několik set.  
 
Nejbližším dnes známým objektem tohoto typu je gravitačně vázaný pár hnědých trpaslíků Luhman 16AB [1]. Nachází se 6 světelných let od nás a na obloze bychom jej našli v souhvězdí Plachet. Po alfě Centauri a Barnardově hvězdě se jedná o třetí Slunci nejbližší systém, který byl však objeven teprve v roce 2013. U slabší složky Luhman 16B byly detekovány drobné změny jasnosti s periodou několika hodin, které odpovídají rotaci tělesa – podle toho vědci usuzují, že by se mohlo jednat o atmosférické útvary.

Astronomové využili výkon dalekohledu ESO/VLT nejen ke zobrazení těchto hnědých trpaslíků, ale také k mapování tmavých a světlých útvarů v atmosféře jednoho z nich (Luhman 16B).

Výsledky shrnul Ian Crossfield (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Německo), hlavní autor nového článku. „Starší pozorování naznačovala, že hnědí trpaslíci by mohli mít skvrny v horních vrstvách atmosféry. Dnes můžeme tyto útvary mapovat. A v budoucnu budeme schopni na tomto hnědém trpaslíkovi pozorovat vznik, vývoj i zánik oblačných struktur. A nakonec možná přijdou ke slovu i exo-meteorologové s předpovědí výskytu oblačnosti pro Luhman 16B.“

K mapování horních vrstev atmosféry astronomové použili důmyslnou techniku. Hnědého trpaslíka pozorovali přístrojem CRIRES na dalekohledu VLT. Ten jim umožnil změřit nejen změny jasnosti v důsledku rotace, ale také to, jestli se tmavé a světlé skvrny pohybuji směrem k nám a nebo od nás. Kombinací všech získaných informací mohli vytvořit mapu tmavých a světlých útvarů v atmosféře.

Atmosféry hnědých trpaslíků jsou pravděpodobně velmi podobné atmosférám horkých obřích plynných exoplanet. Studiem hnědých trpaslíků [2], kteří se nesrovnatelně jednodušeji pozorují, se vědci mohou dozvědět mnoho o atmosférách mladých obřích planet – řada takových objektů bude jistě v nedaleké budoucnosti objevena pomocí nového přístroje SPHERE, který bude instalován na VLT v roce 2014.

Ian Crossfield k tomu dodává osobní poznámku: „Naše mapa oblačných struktur tohoto hnědého trpaslíka nás přivádí o krok blíže k našemu hlavnímu cíli – pochopení vzorců počasí v jiných planetárních systémech. Od mládí jsem obdivoval krásu a užitečnost map. Je vzrušující, že dnes začínáme mapovat objekty daleko za hranicemi Sluneční soustavy.“

Zdroj

Poznámky

[1] Tento pár hnědých trpaslíků objevil americký astronom Kevin Luhman na snímcích z infračervené přehlídky oblohy prováděné pomocí družice WISE. Objekt je formálně znám pod označením WISE J104915.57-531906.1, navržené zkrácené jméno se ale ukázalo být výhodnější. Jelikož Luhman objevil dosud 15 dvojhvězd, bylo použito jméno Luhman 16. Podle obvyklých konvencí pro pojmenovávání složek dvojhvězdných systémů je složka Luhman 16A jasnější z této dvojice, druhá pak Luhman 16B. Pár bývá označován též Luhman 16AB.

[2] Exoplanety typu ‚horký Jupiter‘ se nacházejí velmi blízko svých mateřských hvězd, které jsou mnohem jasnější. Díky tomu je slabé záření planety téměř nepozorovatelné, planeta je přezářena centrální hvězdou. Ale v případě hnědých trpaslíků, kteří svítí mnohem méně, není kontrast mezi trpaslíkem a planetou tak výrazný. Proto je mnohem jednodušší provést přesná měření.

Další informace

Výzkum byl prezentován v článku “A Global Cloud Map of the Nearest Known Brown Dwarf” autorů Ian Crossfield a kol., který vyšel v odborném časopise Nature.

Složení týmu: I. J. M. Crossfield (Max Planck Institute for Astronomy [MPIA], Heidelberg, Německo), B. Biller (MPIA; Institute for Astronomy, University of Edinburgh, UK), J. Schlieder (MPIA), N. R. Deacon (MPIA), M. Bonnefoy (MPIA; IPAG, Grenoble, Francie), D. Homeier (CRAL-ENS, Lyon, Francie), F. Allard (CRAL-ENS), E. Buenzli (MPIA), Th. Henning (MPIA), W. Brandner (MPIA), B. Goldman (MPIA) a T. Kopytova (MPIA; International Max-Planck Research School for Astronomy and Cosmic Physics at the University of Heidelberg, Německo).

ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace Evropy a v současnosti nejproduktivnější pozemní astronomická observatoř. ESO podporuje celkem 15 členských zemí: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko a Velká Británie. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a úspěšný chod výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také vedoucí úlohu při podpoře a organizaci spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal provozuje Velmi velký teleskop (VLT), což je nejvyspělejší astronomická observatoř pro viditelnou oblast světla, a také dva další přehlídkové teleskopy. VISTA pracuje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým dalekohledem na světě, dalekohled VST (VLT Survey Telescope) je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy výhradně ve viditelné části spektra. ESO je evropským partnerem revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Pro viditelnou a blízkou infračervenou oblast ESO rovněž plánuje nový dalekohled E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) s primárním zrcadlem o průměru 39 metrů, který se stane „největším okem do vesmíru“.

Odkazy

• odborný článek Nature
• snímky dalekohledu VLT
• přístroj CRIRES na dalekohledu VLT

Kontakty

Viktor Votruba; národní kontakt; Astronomický ústav AV ČR, 251 65 Ondřejov, Česká republika; Email: votruba@physics.muni.cz

Jiří Srba; překlad; Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o., Česká republika; Email: jsrba@astrovm.cz

Ian Crossfield; Max Planck Institute for Astronomy; Heidelberg, Germany; Tel.: +49 6221 528 406; Email: ianc@mpia.de

Richard Hook; ESO Public Information Officer; Garching bei München, Germany; Tel.: +49 89 3200 6655; Mobil: +49 151 1537 3591; Email: rhook@eso.org

Toto je překlad tiskové zprávy ESO eso1404. ESON -- ESON (ESO Science Outreach Network) je skupina spolupracovníku z jednotlivých členských zemí ESO, jejichž úkolem je sloužit jako kontaktní osoby pro lokální média.