Véletlenül fedezték fel a galaxisunk eddig rejtett objektumait

19240

A se nem csillag, se nem bolygó barna törpék sokkal gyakoribbak a galaxisunkban, mint eddig gondoltuk. Az új tanulmány a hangzatos, WISEA J153429.75-104303.3 névre hallgató, ,,The Accident” (“baleset”, “véletlen”) becenevű objektumot mutatja be. A barna törpék úgy keletkeznek, ahogyan a csillagok, a tömegük viszont nem elég nagy ahhoz, hogy beinduljon bennük a valódi csillaggá alakuláshoz szükséges, energiatermelő fúzió. Habár találni köztük meglepő egyedeket, a csillagászok jól ismerik az általános jellemzőiket.

Legalábbis addig, amíg ezt a barna törpét meg nem találták. Az Accident onnan kapta a nevét, hogy merő véletlenből fedezték fel. Mivel nem hasonlít a galaxisunkban ismert több mint 2000 barna törpéhez, ezért a megszokott módon keresve nem vették észre. Ahogy a barna törpék idősödnek, kihűlnek és így a különböző hullámhosszokon mérhető fényességük is lecsökken. Kicsit ahhoz hasonló, mint amikor a felhevített fémek színe fényes fehérből mélyvörösbe vált hűlés közben. Az Accident azért zavarta meg a kutatókat, mert míg néhány kulcsfontosságú hullámhosszon halvány volt (ezzel azt sugallva, hogy hideg és idős), másikokon viszont fényes (ami magasabb hőmérsékletre utal).

A videón bekarikázott sötét folt a véletlenül felfedezett, “Accident” becenevű barna törpe. Mivel nem hasonlít az eddig ismert közel 2000 barna törpére a galaxisunkban, normál felmérésekben nem vették észre. (Forrás: NASA/JPL-Caltech/Dan Caselden)

Az Astrophyisical Journal Letters folyóiratban megjelent eredmények szerint a törpe körülbelül 10 – 13 milliárd éves lehet, ami legalább dupla annyi, mint a többi ismert barna törpe átlagos életkora. Ez egyben azt is jelenti, hogy kialakulásának idején a galaxisunk még jóval fiatalabb volt, így a kémiai összetétele is eltért. Ha ez valóban így van, akkor még rengeteg hasonló ősi barna törpe kószálhat a galaktikus környezetünkben.

Az Accident barna törpét először a NASA NEOWISE (Near-Earth Object Wide-Field Infrared Survey Explorer) távcsövével vették észre. Mivel a barna törpék relatíve hűvös objektumok, ezért a hő java részét az emberi szemmel nem látható infravörös hullámhosszakon sugározzák ki.

A barna törpéknek a csillagokkal és a bolygókkal is vannak közös tulajdonságaik. Általában kisebb a tömegük, mint a csillagoké, de nagyobb, mint a bolygóké. Egy barna törpe akkor alakulhat csillaggá, ha a magjában eléggé megnő a nyomás a hidrogénfúzió beindulásához. (Forrás: NASA/JPL-Caltech, magyar fordítás: Pál Bernadett)

Vajon mi okozhatja, hogy az Accident-nek ennyire egymásnak ellentmondó tulajdonságai legyenek? Ahhoz, hogy kiderítsék miért tűnik bizonyos hullámhosszokon nagyon hidegnek, másokon pedig jóval melegebbnek, megfigyelték a Hawaii területén található W. M. Keck Obszervatórium infravörös teleszkópjával. A barna törpe viszont a vizsgálni kívánt hullámhosszakon annyira halvány volt, hogy egyáltalán nem sikerült megfigyelni; eszerint pedig valóban roppant hideg lehet.

Következő lépésként azt derítették ki, hogy vajon azért ilyen halvány-e, mert a vártnál messzebb van a Földtől. A NASA Hubble és Spitzer űrteleszkópjainak mérései alapján viszont nem így van, a barna törpe körülbelül a Földtől 50 fényév távolságban, szédítő 800 000 km/h sebességgel száguld. Ez jóval gyorsabb, mint az ilyen távolságokban ismert más barna törpék sebessége. Ebből arra következtethetünk, hogy régóta sodródik a galaxisban és rendszeresen összetalálkozik olyan, nagy tömegű objektumokkal, amik felgyorsítják.

Mikor a Tejútrendszer kb. 13,6 milliárd éve kialakult, szinte teljes egészében hidrogén és hélium alkotta. Más elemek, mint például a szén, csillagok belsejében keletkeztek, majd a legnagyobb tömegű csillagok szupernóvarobbanásai szórták szét őket a galaxisban. Az Accident-hez hasonló hőmérsékletű barna törpékben gyakori a hidrogénből és szénből álló metán; ám az Accident fénygörbéje alapján benne nagyon kevés található. Mint minden molekula, a metán is adott hullámhosszakon nyeli el a fényt, így a metánban gazdag barna törpék ezeken megfigyelve halványak. Az Accident viszont ezeken a hullámhosszakon is fényes, ebből következtethetünk arra, hogy kevés metánt tartalmaz. Ezek szerint nagyon idős barna törpe lehet, ami akkor keletkezett, mikor a galaxisunkban még kevés volt a szén.

Federico Marocco, a barna törpe Keck és Hubble megfigyeléseit vezető kutató elmondása szerint nem az a meglepő, hogy találunk ilyen idős barna törpéket, hanem az, hogy ilyen közel bukkantunk egyre. Számítottunk rá, hogy vannak ilyen idős egyedek, de egyben arra is, hogy ezek roppant ritkák. Az, hogy ilyen közel találtunk egyet a Naprendszerhez vagy azt jelenti, hogy nagy szerencsénk volt, vagy azt, hogy sokkal gyakoribbak, mint eddig gondoltuk.

Művészi elképzelés az űrben sodródó, halvány, hideg barna törpéről. (Forrás: IPAC/Caltech)

Ha több hasonló barna törpét szeretnénk találni, akkor érdemes lehet változtatni a keresési módszereinken. Az Accident-et Dan Caselden civil kutató fedezte fel egy online futó programmal, amit ő készített a NEOWISE adatokban levő barna törpék felfedezésére. Az égbolton rengeteg objektum sugároz infravörösben, ezek viszont nagy távolságuk miatt többnyire egy helyben látszanak maradni. A barna törpék viszont halványságuk miatt csak akkor láthatóak, ha relatíve közel vannak a Földhöz; emiatt pedig hónapok – évek alatt megfigyelhető a mozgásuk (a NEOWISE az egész égboltot feltérképezi kb. félévente egyszer).

Caselden programja kiszűrte a mozdulatlan objektumokat a NEOWISE térképekről és kiemelte azokat az elmozduló egyedeket, amelyek barna törpékhez hasonló jellemzőket mutattak. Éppen egy ilyet vizsgált, mikor észrevett egy másik, jóval halványabb objektumot áthaladni a képen: ez lett a WISEA J153429.75-104303.3, amit nem talált meg a program, mert nem illeszkedett a megadott barna törpe profilba. Caselden tehát teljesen véletlenül bukkant rá. A felfedezésből láthatjuk, hogy a barna törpék összetétele jóval változatosabb, mint eddig gondoltuk. Valószínűleg több, hasonlóan furcsa barna törpe lehet a közelünkben, így már csak ki kell találni, hogyan vehetjük észre őket.

Forrás: NASA JPL

Hozzászólás

hozzászólás