Коричневые карлики слишком малы, чтобы поддерживать процесс синтеза водорода, который приводит в действие звезды. Их температура может варьироваться от почти такой же высокой, как звезда, до такой же холодной, как планета, а их масса также варьируется от звездоподобной до гигантской планеты. Они представляют особый интерес для ученых, потому что могут дать ключ к разгадке процессов звездообразования.Внутренняя яркость коричневых карликов, особенно холодных коричневых карликов, плохо известна, но этот ключевой параметр может быть определен только после измерения расстояния до объекта.
Внутренняя яркость — это определение того, насколько ярким был бы объект при наблюдении на обычном расстоянии, исключая тот факт, что яркая звезда может казаться более тусклой, если она находится далеко, а тусклая звезда может казаться ярче, если она находится близко.Продолжающийся поиск планет, проводимый соавторами Карнеги Алисией Вайнбергер, Аланом Боссом, Яном Томпсоном, Сэнди Кейзером и другими, позволил определить расстояния до 134 низкомассивных звезд и коричневых карликов, 38 из которых ранее не измерялись.«Точные расстояния — это основа, на которой мы можем определять физические свойства и светимость коричневых карликов и звезд с малой массой», — сказал Вайнбергер.
Команда создала специальный инструмент для точного измерения местоположения звезд с течением времени, CAPSCam — камеру для астрометрического поиска планет Карнеги — и они используют ее на телескопе DuPont в нашей обсерватории Лас-Кампанас в Чили.Основная цель проекта CAPS — поиск внесолнечных планет астрометрическим методом, где присутствие планеты может быть обнаружено косвенно через колебание звезды-хозяина вокруг центра масс системы. Но CAPSCam также измеряет параллаксы к звездам и коричневым карликам, включая 134 объекта, опубликованных в этом исследовании.Параллакс может звучать как слово из научной фантастики, но это то, что вы почти наверняка испытали на себе.
Держите ручку перед лицом и смотрите на нее сначала правым глазом, а затем только левым. Кажется, что он движется относительно фоновых объектов, когда вы переключаетесь с глаза на глаз, хотя вы знаете, что он вообще не движется. Это параллакс!
Более того, если вы держите ручку подальше от лица, кажется, что она меньше двигается при переключении глаз, чем когда была ближе к вам. Точно так же более близкие звезды имеют большее параллактическое движение.При чем здесь астрономия?
Это единственный прямой способ измерения астрономических расстояний, и CAPSCam может делать это очень точно. Измеряя смещение положения объекта с разных точек зрения на орбите Земли относительно чего-то фиксированного на заднем плане, астрономы могут использовать геометрию для расчета расстояния до объекта.«О коричневых карликах так много всего неизвестного, — пояснил Вайнбергер. «По мере того, как мы узнаем о них больше, это может улучшить наши знания о процессе звездообразования и, возможно, также уточнить наше понимание распределения материи во Вселенной, поскольку кажется, что коричневых карликов гораздо больше, чем предполагалось изначально».Исследование выявило некоторые другие полезные измерения расстояний в дополнение к открытиям коричневых карликов.
Команда использовала движение двух звезд и сравнила их с другими в двух разных звездных группах, чтобы подтвердить возраст двух звезд: от 30 до 50 миллионов лет для одной и 100 миллионов лет для другой. Это связано с тем, что измерения расстояния могут рассказать исследователям о местоположении звезды в трехмерном пространстве, а не только о положении звезды в двухмерном пространстве на небе, и позволить им измерить скорость звезды. Обнаружение групп молодых звезд, движущихся вместе, позволяет астрономам изучить их в совокупности и лучше оценить, сколько им лет, и узнать об их эволюции.Команда также сообщила о первом параллаксе звезды, на которой расположена планета размером с Нептун.
Известно относительно немного планет-гигантов, вращающихся вокруг маломассивных звезд, поэтому каждый экземпляр представляет интерес для охотников за планетами. Используя это измерение, команда уточнила оценки радиуса и плотности для планеты, обнаружив, что она примерно вдвое меньше плотности Нептуна, ближе к плотности Сатурна.
«В 2007 году мы начали наши долгосрочные поиски газовых планет-гигантов и коричневых карликов, вращающихся вокруг близких маломассивных карликовых звезд», — сказал Босс. «Мы очень рады, что можем опубликовать такое множество измерений в рамках нашего проекта CAPSCam».