Przejdź do głównej zawartości

Tranzytujące brązowe karły wykryte z pomocą TESS

Brązowe karły to obiekty o masach od 13 do 80 mas Jowisza jednak ich promień jest zbliżony do promienia naszego gazowego olbrzyma (0,7-1,4 promienia). Dolna granica masy oddziela je od planet; w przeciwieństwie do planet, jądra brązowych karłów są wystarczająco masywne, aby spalić deuter. Z drugiej strony, jeżeli staną się zbyt masywne (80 mas Jowisza), wówczas ich jądra zaczynają spalać wodór i stają się gwiazdami ciągu głównego.


Podobnie jak planeta, brązowy karzeł przechodząc przed swoją gwiazdą macierzystą, powoduje spadek jasności jej blasku. Pozwala to astronomom wykrywać brązowe karły przy pomocy teleskopów kosmicznych, takich jak np. TESS.

Ponieważ mają promień zbliżony do jowiszowego i większą masę, tranzyty brązowych karłów powinny być tak łatwe do wykrycia, jak tranzyty planet olbrzymów – ale znamy tylko 23 tranzytujące brązowe karły. Ten brak znany jest jako „pustynia brązowych karłów”. Odpowiedź na ten problem może leżeć w mechanizmie formowania się – czy formują się jak gwiazdy czy jak planety. Dokładne parametry pomiarów masy, promienia i orbity są niezbędne, aby zrozumieć powstawanie i ewolucję brązowych karłów.

W swoim badaniu naukowcy donoszą o odkryciu dwóch nowych tranzytów brązowych karłów, którym wykonano wiarygodnie dokładne pomiary masy, promienia i wieku obiektów. Mając wiek ponad 3 mld lat, są najstarszymi tranzytującymi brązowymi karłami z dobrze określonymi pomiarami. Obiekty otrzymały nazwy TOI-569 i TOI-1406.

Ponieważ głębokość tranzytu zależy od stosunku promienia brązowego karła do jego gwiazdy macierzystej, autorzy są w stanie zmierzyć promień brązowych karłów na podstawie krzywych zmian blasku. Jednak obiekty w zakresie mas mogą mieć ten sam promień, dlatego potrzebne są dodatkowe pomiary prędkości radialnych w celu zmierzenia masy i sprawdzenia, czy obiekt tranzytujący jest w rzeczywistości brązowym karłem.

Aby uzyskać wiarygodne pomiary masy i promieni brązowych karłów, naukowcy jednocześnie dopasowali krzywe blasku i prędkości radialnych. Pomiary masy i promienia pokazują, że TOI-569b ma masę 64,1 mas Jowisza i promień 0,75 jowiszowego a TOI-1406b odpowiednio 46 mas Jowisza i 0,86 promienia.

Naukowcy zakładają, że brązowe karły mają wiek taki sam, jak ich gwiazdy macierzyste i wynoszą: 4,7 mld lat dla TOI-569b i 3,2 mld lat dla TOI-1406b.

Jednym ze sposobów przetestowania modeli ewolucyjnych brązowych karłów jest użycie diagramu masa-promień. W przeciwieństwie do gwiazdy, jądro stopionego deuteru brązowego karła nie wytwarza wystarczającej ilości energii do walki z zapadaniem grawitacyjnym, powodując zmniejszenie promienia karła w miarę jego starzenia się. Oznacza to, że brązowy karzeł w pewnym wieku ma oczekiwane położenie na diagramie masa-promień.

TESS do tej pory pozwoliła na odkrycie czterech nowych tranzytujących brązowych karłów i może znaleźć ich jeszcze więcej w przyszłości. Jednak potrzeba jeszcze wielu odkryć, aby w pełni zrozumieć powstawanie i ewolucję brązowych karłów.

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…