ستاره شناسان موفق به کشف راز کوتوله قهوه‌ای Gliese 229B شدند

تیمی به رهبری دانشگاه فناوری کالیفرنیا (Caltech) کشف کرد که کوتوله قهوه‌ای Gliese 229B در واقع یک سیستم دوتایی نزدیک است، متشکل از دو کوتوله قهوه‌ای که به دور یکدیگر می‌گردند. این کشف بینش‌های جدیدی در مورد دوتایی‌های کوتوله قهوه‌ای ارائه می‌دهد و پرسش‌های جدیدی را درباره شکل‌گیری و فراوانی آن‌ها در کیهان مطرح می‌کند.

به گزارش سرویس اخبار نجوم رسانه فناوری تکنا، Gliese 229B، اولین کوتوله قهوه‌ای شناخته شده، در سال ۱۹۹۵ توسط محققان Caltech در رصدخانه پالومار کشف شد. از آن زمان تاکنون، صدها مقاله در مورد این جسم آسمانی نوشته شده است. با این حال، یک راز بزرگ در مورد این جرم وجود داشت: نور ساطع شده از آن بسیار کم بود، با توجه به جرم قابل توجه آن. معمولاً کوتوله‌های قهوه‌ای، اجسامی آسمانی سنگین‌تر از غول‌های گازی مانند مشتری اما سبک‌تر از ستارگان، با چنین جرمی باید نور بسیار بیشتری ساطع کنند. اندازه‌گیری‌ها نشان می‌داد که Gliese 229B حدود ۷۰ برابر جرم مشتری است، اما درخشندگی آن با این جرم مطابقت نداشت.

اخیراً، تیمی بین‌المللی از ستاره‌شناسان به رهبری Caltech این معما را حل کردند. آنها کشف کردند که آنچه تصور می‌شد یک کوتوله قهوه‌ای منفرد است، در واقع دو کوتوله قهوه‌ای نزدیک به هم است که جرم هر کدام تقریباً ۳۸ و ۳۴ برابر جرم مشتری است و هر ۱۲ روز یک بار به دور یکدیگر می‌گردند. درخشندگی مشاهده شده با درخشندگی مورد انتظار برای دو کوتوله قهوه‌ای کوچک‌تر و کم‌نورتر مطابقت دارد، که راز طولانی مدت کم‌نور بودن Gliese 229B را حل می‌کند.

جری خوان، دانشجوی کارشناسی ارشد که با دی ماوت، استاد نجوم دیوید موریسرو همکاری می‌کند، می‌گوید: “Gliese 229B به عنوان نمونه‌ی بارز کوتوله‌های قهوه‌ای شناخته می‌شد، اما اکنون می‌دانیم که تمام این مدت در مورد ماهیت این جسم اشتباه می‌کردیم. این جسم نه یک بلکه دو کوتوله قهوه‌ای است. ما تاکنون قادر نبودیم جدایی‌های اینقدر نزدیک را بررسی کنیم.” خوان نویسنده اصلی یک مطالعه جدید است که امروز (۱۶ اکتبر) منتشر شده و یافته‌ها را در مجله نیچر گزارش می‌دهد. یک مطالعه مستقل دیگر در مجله Astrophysical Journal Letters، به رهبری سام وایتبوک، دانشجوی کارشناسی ارشد Caltech، و تیم برانت، ستاره‌شناس همکار در موسسه علوم تلسکوپ فضایی در بالتیمور، نیز نتیجه گرفت که Gliese 229B یک جفت کوتوله قهوه‌ای است.

این کشف منجر به پرسش‌های جدیدی در مورد چگونگی تشکیل جفت‌های نزدیک کوتوله قهوه‌ای مانند این می‌شود و نشان می‌دهد که ممکن است دوتایی‌های مشابه کوتوله قهوه‌ای، یا حتی دوتایی‌های سیاره فراخورشیدی، منتظر کشف شوند. (یک سیاره فراخورشیدی سیاره‌ای است که به دور یک ستاره دیگر غیر از خورشید ما می‌گردد.)

ماوت، که همچنین یک دانشمند ارشد پژوهشی در JPL است، که توسط Caltech برای ناسا مدیریت می‌شود، می‌گوید: “این کشف که Gliese 229B دوتایی است، نه تنها تنش اخیر مشاهده شده بین جرم و درخشندگی آن را حل می‌کند، بلکه درک ما را از کوتوله‌های قهوه‌ای که مرز بین ستارگان و سیارات غول‌پیکر را می‌پوشانند، به طور قابل توجهی عمیق‌تر می‌کند.”

Gliese 229B در سال ۱۹۹۵ توسط یک تیم Caltech که شامل ربه‌کا اوپنهایمر، آن زمان دانشجوی کارشناسی ارشد Caltech؛ شری کولکارنی، استاد نجوم و علوم سیاره‌ای جورج الیری هیل؛ کیت متیوز، متخصص ابزار در Caltech؛ و سایر همکاران بود، کشف شد. ستاره‌شناسان از رصدخانه پالومار برای کشف این موضوع استفاده کردند که Gliese 229B متان را در جو خود دارا است – پدیده‌ای معمول در غول‌های گازی مانند مشتری اما نه در ستارگان. این یافته اولین تشخیص تأیید شده از یک کلاس از اجسام ستاره‌مانند سرد به نام کوتوله‌های قهوه‌ای – حلقه مفقوده بین سیارات و ستارگان – را نشان داد که حدود ۳۰ سال پیش پیش‌بینی شده بود.

اوپنهایمر، که یک نویسنده همکار در مطالعه جدید و یک اخترفیزیکدان در موزه تاریخ طبیعی آمریکا است، می‌گوید: “مشاهده اولین جسم کوچکتر از یک ستاره که به دور یک خورشید دیگر می‌گردد، هیجان‌انگیز بود. این آغازگر یک صنعت کوچک از افرادی شد که در آن زمان به دنبال چیزهای عجیب و غریب مانند آن بودند، اما برای دهه‌ها یک معما باقی ماند.”

در واقع، نزدیک به ۳۰ سال پس از کشف آن و صدها مشاهده بعدی، Gliese 229B همچنان ستاره‌شناسان را با کم‌نور بودن غیرمنتظره خود گیج کرد. دانشمندان مشکوک بودند که Gliese 229B ممکن است دوقلو باشد، اما خوان می‌گوید: “برای اینکه از دیده شدن توسط ستاره‌شناسان به مدت ۳۰ سال فرار کند، دو کوتوله قهوه‌ای باید بسیار نزدیک به یکدیگر باشند.”

برای حل Gliese 229B به دو جسم، تیم از دو ابزار مختلف، هر دو مستقر در تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا در شیلی، استفاده کرد. آنها از ابزار GRAVITY، یک تداخل‌سنج که نور را از چهار تلسکوپ مختلف ترکیب می‌کند، برای حل فضایی جسم به دو بخش استفاده کردند، و از ابزار CRIRES+ (طیف‌سنج مادون قرمز با وضوح بالا) برای تشخیص امضاهای طیفی متمایز از دو جسم استفاده کردند. روش دوم شامل اندازه‌گیری حرکت (یا جابه‌جایی دوپلر) مولکول‌ها در جو کوتوله‌های قهوه‌ای بود که نشان می‌داد یک جسم به سمت ما در زمین و دیگری دور می‌شود – و بالعکس هنگام گردش به دور یکدیگر.
برای مشاهده تازه ترین خبرها به صفحه اخبار علمی رسانه تکنا مراجعه کنید.