Bildkredit: Tvillingarna
Astronomer letade efter planeter runt den närliggande stjärnan Epsilon Indi när de upptäckte något ovanligt. Denna nya följeslagare, känd som Epsilon Indi Bb, kretsar runt den större bruna dvärgen (Epsilon Indi Ba) på ett avstånd av endast 2,2 astronomiska enheter. Båda föremålen är en del av en ny klass av stjärnor som kallas T-dvärgar; de har diametrar som liknar Jupiter men har betydligt mer massa.
Medan man letade efter kroppsstora kroppar som kunde följa det närliggande stjärnsystemet Epsilon Indi, gjorde astronomer med Gemini South-teleskopet i Chile en besläktad men oväntad upptäckt.
Epsilon Indi var allmänt observerat av teleskop på marken och i rymden och var känd för att vara värd för en kretsande följeslagare, kallad Epsilon Indi B, som upptäcktes förra året och är det närmaste kända exemplet av en brun dvärg. Bruna dvärgar är mycket små, coola stjärnor som är trettio till fyrtio gånger massivare än Jupiter men av liknande storlek. Trots allt iakttagande krävde det kombinationen av Geminis kraftfulla infraröda förmågor och den extremt känsliga spektrografen / bildbildaren PHOENIX (utan adaptiv optik) för att avslöja den mer svårfångade kroppen.
"Epsilon Indi Ba är den närmast bekräftade bruna dvärgen till vårt solsystem," säger Dr. Gordon Walker (University of British Columbia, Vancouver, Kanada), som ledde forskarteamet som inkluderar Dr. Suzie Ramsay Howat (UK Astronomy Technology Center, Edinburgh, Storbritannien). Dr Walker förklarar, "Med upptäckten av Epsilon Indi Bb vet vi nu att Epsilon Indi Ba har en nära följeslagare som verkar vara en annan, ännu svalare brun dvärg. En säkerhet är att Epsilon Indi-systemet är ännu mer intressant än vi tidigare trodde. ”
Teamet av forskare som upptäckte Epsilon Indi Bb med hjälp av Gemini South Telescope på Cerro Pach? N, Chile, var de första som rapporterade detta fynd, som publicerades i IAU Circular Volume 8818. Därefter meddelade VLT (Very Large Telescope) att forskare faktiskt hade observerat objektet fem dagar tidigare (med adaptiv optik), och deras upptäckt rapporteras på http://xxx.lanl.gov/abs/astro-ph?0309256.
”När målet förvärvades och vi såg att det tydligt fanns två objekt nära varandra, trodde vi initialt att det måste vara fel objekt. Epsilon Indi Ba, tidigare kallad Epsilon Indi B, hade observerats tidigare och i dessa observationer märkte ingen följeslagareobjektet. Det var en enorm överraskning för oss, säger Dr Kevin Volk (Gemini Observatory, La Serena, Chile) som faktiskt gjorde observationen vid Gemini South teleskopet tillsammans med Dr. Robert Blum (CTIO, La Serena, Chile).
Den serendipitösa karaktären av upptäckten överraskade vetenskapsteamet - vars medlemmar kommer från Kanada, Storbritannien, USA och Chile. Blum utarbetar, ”Vi fann då att följeslagaren, med namnet Epsilon Indi Bb, är osynlig i metanbandet där tidigare Gemini-observationer hade gjorts. De coolaste bruna dvärgarna är mycket svaga och svåra att upptäcka, men det kan finnas ett stort antal av dem - vilket gör denna upptäckt viktig. ”
Epsilon Indi är den femte ljusaste stjärnan i den södra konstellationen Indus och ligger cirka 11,8 ljusår från vårt solsystem. Stjärnan liknar men svalare än vår sol. Den projicerade separationen som sett på himlen mellan Epsilon Indi och Indi Ba är cirka 1500 AU (en AU eller Astronomisk enhet är det genomsnittliga avståndet mellan Jorden och solen eller cirka 93 miljoner mil / 150 miljoner kilometer), och avståndet mellan Epsilon Indi Ba och den nyligen upptäckta Epsilon Indi Bb är minst 2,2 AU.
"Eftersom det här systemet ligger så nära oss verkar det röra sig ganska snabbt på himlen," säger Dr. Volk. "Vi kunde bekräfta vår upptäckt - och utesluta ett mer avlägset bakgrundsobjekt - inom några veckor sedan vi relativt snabbt kunde upptäcka systemets rörelse relativt bakgrundsstjärnorna."
När fakta kring detektionen blir tydligare med ytterligare spektroskopiska data, förväntar sig forskargruppen att viktiga detaljer om Epsilon Indi Bb kommer att avslöjas. "Tyvärr är fönstret för att observera detta system nästan stängt för i år, så vi måste vänta till tidigt nästa år när vi kan se detta system igen på morgonhimlen," säger Dr. David Balam (University of Victoria, Kanada) ).
Uppgifterna som nyligen erhållits från Gemini visar att Epsilon Indi Bb är svalare och mindre massiv än Epsilon Indi Ba, vilket demonstreras av dess betydligt lägre ljusstyrka och djupa metanabsorption. Metanabsorption är en nyckelindikator för föremål med låg massa eftersom gasformig metan endast kan existera i miljöerna med lägre temperatur i atmosfären hos bruna dvärgar och planeter där gasen kan existera.
"Metanabsorption var nyckeln till upptäckten", säger Dr. Walker, "eftersom Dr. Volk råkade se Epsilon Indi Bb genom ett av" fönstren "mellan metanabsorptionsbanden. Eftersom absorptionsbandet blockerar längre våglängd infrarött ljus, var Epsilon Indi Bb synlig när man tittade på kortare infraröd våglängder. ”
Epsilon Indi Ba och Bb är medlemmar i en nyligen upptäckt typ av astronomiskt föremål - de bruna dvärgarna av "T" -klassen. Dessa T-dvärgar har diametrar ungefär lika med Jupiter men med mer massa. Spektra av Epsilon Indi Ba, taget med PHOENIX av Dr. Verne Smith (University of Texas, El Paso) och kollaboratörer, visar att Epsilon Indi Ba har 32 gånger massan av Jupiter och en 1500-graders yttemperatur. Det snurrar cirka tre gånger snabbare än Jupiter. Epsilon Indi Bb har mindre massa, är svalare, men är fortfarande mycket mer massiv och varmare än Jupiter. Liksom Jupiter har T-dvärgarna inte tillräckligt med massa för att göra energi som solen gör från kärnfusion. Epsilon Indi Ba och Bb lyser från värme till följd av massan som skjuter ner på insidan.
PHOENIX, instrumentet som ansvarar för att producera uppgifterna, är en nära-infraröd, högupplöst spektrometer som byggdes av National Optical Astronomy Observatory (NOAO) i Tucson, Arizona och beställdes på Gemini South 2001. Ken Hinkle (NOAO, Tucson, Arizona) sa: ”PHOENIX var designad för exakt denna typ av forskning. Det är den första högupplösta infraröda spektrografen på ett Gemini-teleskop och den första högupplösta infraröda spektrografen på något teleskop på södra halvklotet. ”
Dr. Phil Puxley, biträdande direktör för Gemini South, tillägger, ”Geminis infraröda optimering gör de 8 meter tvillingteleskopen idealiska för att fånga sådana serendipitösa upptäckter. Upptäckter som detta är exakt vad Gemini är utformat för att göra och den här typen av spännande arbete visar potentialen i Gemini's science. "
Epsilon Indi syns med blotta ögat från juni till december på södra halvklotet. Det kan upptäckas med lokaliseringskartan som finns på http://www.gemini.edu/science/epsilonindi-images.html, som också innehåller andra bilder och illustrationer.
Gemini Observatory är ett internationellt samarbete som har byggt två identiska 8-meter teleskop. Frederick C. Gillett Gemini Telescope ligger vid Mauna Kea, Hawai`i (Gemini North) och det andra teleskopet vid Cerro Pachin i centrala Chile (Gemini South), och ger därmed full täckning av båda halvkuggarna i himlen. Båda teleskopen innehåller ny teknik som gör att stora, relativt tunna speglar under aktiv kontroll kan samla in och fokusera både optisk och infraröd strålning från rymden.
Gemini Observatory ger de astronomiska samhällena i varje partnerland modernaste astronomiska anläggningar som fördelar observationstiden i förhållande till varje lands bidrag. Förutom ekonomiskt stöd bidrar varje land också med betydande vetenskapliga och tekniska resurser. De nationella forskningsbyråerna som bildar Gemini-partnerskapet inkluderar: US National Science Foundation (NSF), UK Particle Physics and Astronomy Research Council (PPARC), Canadian National Research Council (NRC), den chilenska Comisi? N Nacional de Investigaci? n Cientifica y Tecnol? gica (CONICYT), Australian Research Council (ARC), den argentinska Consejo Nacional de Investigaciones Cient? ficas y T? cnicas (CONICET) och den brasilianska Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient? fico e Tecnol? gico (CNPq) ). Observatoriet förvaltas av Association of Universities for Research in Astronomy, Inc. (AURA) under ett samarbetsavtal med NSF. NSF fungerar också som verkställande organ för det internationella partnerskapet.
Ursprungskälla: Gemini News Release
