이미지 크레디트 : ESO
4 년 동안의 연구에서 Paranal에서 ESO의 매우 큰 망원경과 지상 및 우주 기반 망원경을 사용하여 국제 천문학 자 팀은 처음으로 초 냉각 별과 그에 동반되는 갈색 왜성의 질량을 측정했습니다 . 두 별은 이진 시스템을 형성하고 약 10 년 동안 서로 공전합니다.
이 팀은 고해상도 근적외선 이미지를 얻었습니다. 지상에서, 그들은 적응 광학 기술에 의해 지구 대기의 흐릿한 효과를 물리 쳤다. 하늘에 투영 된 궤도를 정확하게 결정함으로써 천문학 자들은 별의 총 질량을 측정 할 수있었습니다. 추가 데이터와 별 모델과의 비교는 각 구성 요소의 질량을 산출합니다.
두 별 중 무거운 것은 태양 질량의 약 8.5 %이며 갈색 왜성 동반자는 훨씬 더 가볍고 태양 질량의 6 %에 불과합니다. 두 물체는 나이가 약 5 억에서 1 억년 사이 인 비교적 젊습니다.
이러한 관측은 매우 낮은 질량 별에 대한 항성 진화 모델의 여전히 누락 된 교정을 향한 결정적인 단계를 나타냅니다.
전화 번호 별
천문학 자들은 수백 개의 매우 낮은 질량 별과 갈색 왜성을 발견했지만 질량과 표면 온도와 같은 이러한 극단적 인 물체의 기본 특성은 여전히 잘 알려져 있지 않습니다. 우주 동물원 내에서,이 쿨한 별들은 목성과 같은 거대한 행성들과 태양보다 덜 무거운“정상적인”별들 사이의“중간”물체의 클래스를 나타내며, 그것들을 잘 이해하는 것이 별 천체 물리학 분야에 중요합니다 .
이 초 냉각 별의 문제점은 중심핵에서 수소를 태우는 정상 별과 달리 별의 광도와 질량 사이에 독특한 관계가 없다는 것입니다. 실제로, 초저온 난쟁이 별의 광도 및 표면 온도는 나이와 질량에 따라 다릅니다. 오래되고 다소 더 큰 초저온 난쟁이는 더 젊고 덜 무거운 것과 정확히 같은 온도를 가질 수 있습니다.
따라서 현대의 천체 물리학의 기본 목표는 초저온 왜성의 질량을 독립적으로 얻는 것입니다. 이것은 원칙적으로 바이너리 시스템의 멤버 인 객체를 연구함으로써 가능합니다.
이것은 국제 천문학 자 팀이 ESO의 매우 큰 망원경과 Keck을 포함한 수많은 최고의 망원경 시설을 사용하여 매우 멋진 난쟁이 별을 가진 이진 항성 시스템에 대해 4 년 동안 연구 한 결과입니다. 나와 하와이의 Gemini North 및 허블 우주 망원경. 전화 번호 이름이 2MASSW J0746425 + 2000321 인이 시스템은 40 광년 거리에 있습니다.
천문학 자들은 이진법 시스템에서 두 별을보고 4 년 동안 움직임을 측정하기 위해 고분해능 이미징을 사용했습니다. 그러나 두 별 사이의 하늘에서의 간격이 0.13과 0.22 arcsec 사이이기 때문에 이것은 말보다 쉽습니다. 이것은 약 25km 거리에서 볼 수있는 1- 유로 동전의 크기에 해당합니다.
이 분리는 너무 작아서 일반적으로 대기 난류의 흐림 효과 (“보는 것”)로 인해 두 별을 구별 할 수 없습니다. 그러므로 적응 광학 기술을 사용해야합니다. 이 훌륭한 방법은 실시간으로 이미지 품질을 측정하고 탐지기 앞에 위치한 작은 변형 가능한 거울에 해당하는 수정 신호를 초당 최대 100 번 전송합니다. 거울이 지속적으로 모양을 수정함에 따라 난기류의 방해 효과가 중화됩니다. VLT에 적용되는이 기술은“보기”보다 적어도 10 배 더 선명한 이미지를 만들어서 관찰 된 물체에서 더 많은 세부 사항을 보여줍니다.
초대형 망원경에서 천문학 자들은 최첨단 적응 광학 NACO 기기를 사용했습니다. 허브라고? Bouy, 논문의 주요 저자 인 Bouy는 다음과 같이 설명합니다.“NACO는 적외선에서 작업 할 수있는 가능성을 제공하므로이 파장 범위에서 대부분의 빛을 방출하는 초 냉각 형 별 연구에 적합합니다. NACO와 VLT의 높은 효율과 Paranal의 우세한 대기 조건의 결합으로 우리는 망원경이 우주에있는 것처럼 거의이 이진 항성 시스템의 매우 선명한 이미지를 얻을 수있었습니다.”
매우 시원하고 다이어트
4 년간의 긴 연구 기간 동안, 이진 시스템의 두 구성 요소에 대한 7 개의 다른 상대 위치와 Herv 부 이와 그의 동료들은 별의 궤도를 정확하게 측정 할 수 있었다. 그들은 천문학 자들이 말하는 것처럼 천문학 자들은 2.5 천문 단위처럼 두 별이 10 년마다 한 번씩 서로를 돌아 다니며 물리적 분리가 지구에서 태양까지의 거리의 2.5 배에 불과하다는 것을 발견했습니다. Kepler의 법칙을 사용하면 시스템의 총 질량을 도출하는 것이 간단합니다. 얻어진 값은 태양 질량의 15 % 미만이다.
그런 다음 천문학 자들은 허블 우주 망원경으로 얻은 스펙트럼뿐만 아니라 여러 파장 대역에서 얻은 각 별의 광도 데이터를 사용하여 두 물체를 더 자세히 연구했습니다. Ecole Normale Suprierie de Lyon 그룹의 최신 항성 모델을 사용하여 두 별 모두 약 1500 ℃ (1800K)의 표면 온도와 거의 동일한 것을 발견했습니다. 별의 경우, 이것은 실제로 매우 시원합니다. 비교하면 태양의 표면 온도는 3 배 이상 높습니다.
팀은 이론적 모델을 사용하여 두 별이 다소 젊다는 것을 발견했습니다 (천체 물리학 적 용어로). 둘 중 더 큰 질량은 태양 질량의 7.5와 9.5 % 사이 인 반면, 그 동반자는 태양 질량의 5와 7 % 사이의 질량을가집니다.
우리 태양의 약 7 % 미만의 물체는“브라운 드워프”,“실패한 별”또는“슈퍼 플래닛”이라고 불립니다. 실제로, 그들은 내부에서 열 핵 반응에 의한 지속적인 에너지 생성이 없기 때문에, 많은 특성은 태양과 같은 별보다 목성과 같은 우리 태양계의 거대한 가스 행성의 특성과 더 유사합니다.
따라서 시스템 2MASSW J0746425 + 2000321은 약간 더 거대한 초 냉각 왜성 궤도를 도는 갈색 왜성으로 구성되어 있습니다. 저 질량 성 천체 물리학의 새로운 분야에서 진정한“로제 타석”이며, 추가 연구는 별과 행성 사이의 천이 구역에서 이러한 물체에 대한 더 가치있는 정보를 제공 할 것입니다.
원본 출처 : ESO 뉴스 릴리스
