Przejdź do głównej zawartości

Przegląd słabych obiektów w mgławicy w Orionie

Wykorzystując Kosmiczny Teleskop Hubble’a do zagłębienia się w rozległy gwiezdny żłobek zwany mgławicą Oriona, astronomowie poszukiwali małych, słabych obiektów. To, co odkryli to największa jak dotąd populacja brązowych karłów – obiektów, które są bardziej masywne niż planety ale nie świecą tak jak gwiazdy. Naukowcy zidentyfikowali 17 par brązowy karzeł – czerwony karzeł, jedną parę brązowych karłów oraz jednego brązowego karła z planetą. Znaleźli także trzy olbrzymie planety, w tym układ podwójny, w którym dwie planety krążą wokół siebie bez obecności gwiazdy macierzystej.  


Brązowe karły są dziwną klasą ciał niebieskich, których masa jest tak mała, że jądro nigdy nie staje się wystarczająco gorące, aby podtrzymać syntezę jądrową, która zasila gwiazdy. Zamiast tego brązowe karły z wiekiem ochładzają się i blakną. Pomimo swojej małej masy, brązowe karły są ważnymi wskazówkami do zrozumienia, w jaki sposób tworzą się gwiazdy i planety a także mogą być jednymi z najczęściej występujących obiektów w Galaktyce.

Mgławica w Orionie znajduje się 1350 lat świetlnych stąd i jest stosunkowo bliskim laboratorium do badania procesu powstawania gwiazd w szerokim zakresie, od obfitych gwiazd olbrzymów po maleńkie czerwone karły i nieuchwytne brązowe karły.

Ponieważ brązowe karły są zimniejsze niż gwiazdy, astronomowie użyli HST do ich identyfikacji, kierując się obecnością wody w ich atmosferach. Im masa obiektu jest mniejsza, tym gwiazda staje się coraz bardziej czerwona i słabsza. Trzeba ją zatem obserwować w podczerwieni, a w świetle podczerwonym najbardziej widoczną właściwością jest woda.

Jednak gorąca para wodna w atmosferze brązowego karła nie może być łatwo widoczna z Ziemi, ze względu na absorbujące działanie pary wodnej w naszej atmosferze. Na szczęście Hubble znajduje się ponad ziemską atmosferą i widzi w bliskiej podczerwieni, która w łatwy sposób może wykrywać wodę na odległych światach.

Zespół Hubble’a zidentyfikował 1200 kandydatek na czerwonawe gwiazdy. Okazało się, że podzieliły się one na dwie populacje: te z wodą oraz te bez niej. Jasne gwiazdy zawierające wodę zostały potwierdzone jako słabe, czerwone karły. Mnóstwo słabszych, bogatych w wodę, swobodnie unoszących się brązowych karłów i planet w mgławicy Oriona to nowe odkrycie. Znaleziono również wiele gwiazd bez wody, które są gwiazdami tła w Drodze Mlecznej. Ich światło było poczerwienione przejściem przez pył międzygwiezdny, a zatem nie miało związku z badaniem zespołu.

Astronomowie poszukiwali także słabszych towarzyszy tych 1200 czerwonawych gwiazd. Ponieważ znajdują się tak blisko swoich gwiazd głównych, są niemożliwe do wykrycia przy użyciu standardowych metod obserwacji. Ale dzięki zastosowaniu unikalnej techniki  obrazowania wysokokontrastowego, opracowanej przez Laurenta Pueyo ze Space Telescope Science Institute, astronomowie byli w stanie analizować słabsze obrazy dużej liczby kandydatów na towarzyszy. 

Pierwsza analiza nie pozwoliła astronomom stwierdzić, czy te obiekty krążą wokół jaśniejszej gwiazdy, czy też ich bliskość na zdjęciu z Hubble’a jest wynikiem przypadkowego wyrównania. W konsekwencji są teraz analizowane jako kandydaci. Jednak obecność wody w ich atmosferach wskazuje, że większość z nich nie może być gwiazdami na galaktycznym tle, a zatem muszą być brązowymi karłami lub towarzyszącymi egzoplanetami.

„Eksperymentowaliśmy z metodą przetwarzania obrazu o wysokim kontraście, którą astronomowie wykorzystują od lat – zwykle używamy jej do wyszukiwania bardzo słabych planet w sąsiedztwie pobliskich gwiazd. Tym razem postanowiliśmy połączyć nasze algorytmy ze stabilnością Hubble’a, aby zbadać otoczenie setek bardzo młodych gwiazd w każdym pojedynczym naświetlaniu uzyskanym w przeglądzie Oriona. Okazuje się, że nawet jeżeli nie osiągniemy głębokiej czułości dla pojedynczej gwiazdy, sama ilość próbki pozwoliła nam uzyskać niespotykany statystyczny obraz młodych egzoplanet i towarzyszy brązowych karłów w Orionie” – mówi Pueyo.

Łącząc dwie unikalne techniki, przegląd dostarczył obiektywnej próbki nowo uformowanych źródeł o małej masie, zarówno rozproszonych w polu, jak i towarzyszy innych obiektów o małej masie. 

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu.

Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu.
Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach.
Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz.
W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę. Naukowcy uważają, że źró…

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi.

Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego.
„Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy.
Do odkrycia naukowcy wykorzystali dane…

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne.


Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”.
Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przedstawiona przez b…