이미지 크레디트 : Gemini
쌍둥이 자리 천문대의 적응 형 광학 시스템 덕분에 천문학 자들은 지구와 태양의 거리의 3 배만 별을 도는 갈색 왜성을 발견 할 수있었습니다. 이 새로 발견 된 쌍인 LHS 2397a는 지구에서 46 광년 떨어져 있으며 지금까지 발견되지 않은 이진 별과 가장 가까운 거리입니다. 하와이에 위치한 제미니 망원경은 지구 대기에 의한 흐려짐에 대응하는 유연한 거울을 사용하기 때문에 매우 강력합니다.
Gemini North Telescope에서 적응 형 광학 기술을 사용하는 천문학 자들은 지구와 태양 사이의 거리의 3 배에 불과한 거리에서 저 질량 별을 공전하는 갈색 왜성이 관측되었습니다. 이는 직접 이미징을 사용하는이 유형의 이진 시스템에서 가장 가까운 분리 거리입니다.
기록적인 발견은이 연구에서 관찰 된 12 가지 경량 바이너리 시스템 중 하나 일뿐입니다. 이 둘은 함께 별계의 형성과 우주의 작은 몸 (대형 행성 포함)이 어떻게 형성 될 수 있는지에 대한 새로운 관점을 제공합니다.
대학원생 멜라니 프리드 (Melanie Freed)는“제미니의 고급 이미징 기능을 사용하여 브라운 드워프와 부모 스타 사이의 거리가 태양과 화성의 거리의 두 배에 불과한이 바이너리 쌍을 명확하게 해결할 수있었습니다. 투손 애리조나 대학교에서 목성 질량의 38-70 배인 것으로 추정되는 새로 발견 된 갈색 왜성은 부모-지구에서 태양-지구 거리 (또는 3.0 천문 단위)의 3 배에 불과합니다. LHS 2397a로 알려진이 별은 지구에서 46 광년 밖에되지 않습니다. 하늘에서이 물체의 움직임은 그것이 오래되고 매우 질량이 낮은 별임을 나타냅니다.
갈색 왜성과 그 부모 (가장 밝은 태양 같은 별) 사이의 가장 가까운 거리에 대한 이전의 영상 기록은 14AU에서 거의 5 배 더 컸습니다. 하나의 천문 단위 (AU)는 지구와 태양 사이의 평균 거리 또는 약 1 억 5 천만 킬로미터 (93 백만 마일)와 같습니다.
종종“실패한 별”로 묘사 된 갈색 왜성들은 목성과 같은 거대한 행성보다 크지 만, 개별 질량은 태양 질량의 8 % (75 목성)보다 작기 때문에 별처럼 빛날만큼 충분히 크지 않습니다. 브라운 드워프는 표면 열이 천천히 수축되면서 방출되기 때문에 적외선에서 가장 잘 보입니다. 다른 별의 3AU 내에서 갈색 왜성 동반자를 탐지하는 것은 다른 별 주위의 거대한 행성을 이미징하는 중요한 단계입니다.
Laird Close 박사가 이끈 애리조나 대학교 (University of Arizona) 팀은 Gemini North Telescope를 사용하여 11 명의 다른 저 질량 동반자를 탐지했습니다. 매우 낮은 질량의 별과 갈색 왜성은 별 형성 과정에서 별 모양의 보육원에서 방출 된 후 공간을 통해 방황하는 독창적 인 물건으로 생각되었다는 주장을 감안할 때 너무 많은 질량이 낮은 쌍의 발견은 놀라운 일이었습니다.
“우리는 태양 질량의 약 10 분의 1로 별에 대한 첫 번째 적응 형 광학 기반 측량을 완료했으며, 이진 쌍을 만들 때 자연이 낮은 질량의 별과 구별되지 않는 것을 발견했습니다. 애리조나 대학의 천문학 교수. Close 박사는 오늘 하와이 코나에있는 Brown Dwarfs International Astronomical Union Symposium에서 발표 된 논문의 수석 저자이며 저 질량 스타 설문 조사의 주요 조사자입니다.
이 팀은 2MASS 올 스카이 적외선 조사에서 저해상도 이미지에서 독창적 인 별으로 보이는 64 개의 저 질량 별 (원래 델라웨어 대학교의 John Gizis에 의해 식별 됨)을 조사했습니다. 팀이 Gemini에서 적응 형 광학 장치를 사용하여 10 배 더 선명한 이미지를 만들었을 때이 별들 중 12 개는 가까운 동료가있는 것으로 밝혀졌습니다. 놀랍게도 Close의 팀은 질량이 적은 별들과 그 동료들 사이의 거리가 예상보다 상당히 짧다는 것을 발견했습니다.
애리조나 대학교 대학원생 인 Nick Siegler는“저 질량 별과의 동반자는 기본 별에서 4AU에 불과한 것으로 나타났습니다. "더 큰 대량 바이너리는 30AU에 가까운 전형적인 간격을 가지고 있으며, 이진보다 많은 바이너리가 더 넓습니다." Close에 따르면, 새로운 Gemini 관측 결과는 "저 질량 별에는 기본에서 멀리 떨어져있는 동반자가 없다는 것을 강력히 강조합니다."라고 말했습니다. 허블 우주 망원경으로 수행 된 플레이아데스 클러스터에서 34 개의 매우 낮은 질량의 별과 갈색 왜성에 대한 조사에서 하와이 천문학 연구소의 에두아르도 L. 마틴 박사가 이끄는 팀에 의해 유사한 결과가 이전에 발견되었다. 이 두 조사는 매우 낮은 질량의 별들과 다른 갈색 왜성들로부터 20AU보다 큰 간격으로 갈수록 흥미로운 갈색 왜성들이 있음을 분명히 보여줍니다.
이 팀은 5 개의 저 질량 별 중 하나가 범위 (3-200 AU) 범위의 별거를 동반 할 것으로 예상합니다. 이 분리 범위 내에서, 천문학 자들은 더 큰 태양 같은 별 주위에서 더 많은 별들의 비슷한 동반자를 관찰했습니다.
전체적으로 취해진 이러한 새로운 결과는 (이론과 달리) 저용량 바이너리가 더 큰 바이너리의 프로세스와 유사한 프로세스에서 형성 될 수 있음을 시사합니다. 실제로,이 발견은 이진 시스템의 비율이 한 태양 질량에서 0.05 태양 질량 (또는 목성 질량의 52 배) 범위에 이르는 신체에 대해 이진 시스템의 비율이 유사하다는 증거를 추가로 증가시킵니다. 예를 들어, 우주 망원경 과학 연구소의 Neill Reid와 펜실베이니아 대학교가 이끄는 그룹은 허블 우주 망원경으로 관측 된 20 개의 작은 질량의 별과 갈색 왜성 표본이 더 작다는 비슷한 결론을 내 렸습니다.
5AU 내에 저 질량 갈색 왜성 동반자가 있다는 사실도 놀랍습니다. 왜냐하면 태양 같은 별 들과는 정반대입니다. 방사형 속도 연구에 따르면이 거리 안에는 태양과 같은 별이 거의 없다. “태양과 같은 별 5AU 내에있는 갈색 왜성 동반자의 부족은‘갈색 왜성 사막’이라고 불렀습니다. "그러나 우리는 질량이 적은 별 주위에 갈색 왜성 사막이 없을 것입니다."
이 결과는 별의 질량이 별의 질량과 별의 거리에 어떻게 영향을 미치는지 이해하려는 이론가들에게 중요한 제약을 형성합니다. “정확한 별과 행성 형성 모델은 이러한 관측을 재현해야한다”고 Close는 말했다.
이러한 관찰은 하와이 대학의 독특하게 민감한 호 쿠파의 적응 형 광학 이미징 시스템과 쌍둥이 자리 망원경의 기술적 성능의 조합으로 인해 가능했습니다. Hokupa의 시스템 감도는 Francois Roddier 박사가 개발 한 곡률 파면 감지 개념 때문입니다. 적응 형 광학은 지구 대기의 난기류 (별의 반짝임)로 인해 발생하는 대부분의 "흐림"을 제거하는 점점 더 중요한 기술입니다. 저 질량 별 관측에서 거울의 지원 시스템으로의 실시간 피드백을 기반으로 지역 난기류에 맞게 특수하고 작은 유연한 거울의 모양을 신속하게 조정하여이를 수행합니다. 호 쿠파는 개별 광자 (빛의 입자)를 계산할 수 있으므로 매우 희미한 (즉, 질량이 적은) 별까지도 정확하게 선명하게 할 수 있습니다.
이 조사에서 8 미터 쌍둥이 망원경으로 만든 근적외선 적응 광학 이미지는 지구 궤도 2.4 미터 허블 우주 망원경으로 같은 파장에서 만들 수있는 것보다 두 배나 선명했습니다. 동종에 대한 유일한 지상 기반 설문 조사 인이 작업은 Gemini North의 Hokupa'a 시스템으로 1 년에 5 일이 소요되었습니다.
여기서 사용 된 거리는 하늘에서 측정 한 거리입니다. 이 궤도의 전체 궤도가 미래에 알려지면 실제 궤도 간격은 약간 더 커질 수 있습니다.
다른 과학 팀원으로는 James Liebert (아리조나 대학교의 천문대), Wolfgang Brandner (독일의 Garching, 유럽 남부 천문대), Eduardo Martin 및 Dan Potter (하와이 대학교 천문학 연구소)가 있습니다.
여기에보고 된 관찰은 진행중인 조사의 일부입니다. 본 설문 조사의 첫 20 개의 저 질량 별의 초기 결과는 The Astrophysical Journal Letters vol 567 Pages L53-L57의 2002 년 3 월 1 일호에 발표되었습니다.
이 뉴스 릴리스와 관련된 이미지 및 그림은 인터넷 (http://www.gemini.edu/media/images_2002-7.html)에서 제공됩니다.
Laird Close는 5 월 28 일 사무실로 돌아간 후 520 / 626-5992 (이메일 보호)로 연락 할 수 있습니다.
이 조사는 부분적으로 미국 공군 과학 연구실과 애리조나 대학교 청지기 관측소에 의해 지원되었습니다. Hokupa'a는 University of Hawaii Adaptive Optics Group과 National Science Foundation의 지원을받습니다.
쌍둥이 자리 천문대는 두 개의 동일한 8 미터 망원경을 구축 한 국제 협력입니다. 망원경은 하와이 마우나 케아 (Gemini North)와 칠레 중부 (Gemini South)에 위치한 세로 파크 (Cerro Pach? n)에 위치하고 있으며 따라서 하늘의 두 반구를 완벽하게 커버합니다. 두 망원경에는 능동적으로 제어되는 비교적 얇은 거울이 우주에서 광학 및 적외선을 수집하고 초점을 맞출 수있는 새로운 기술이 통합되어 있습니다.
쌍둥이 자리 천문대는 각 파트너 국가의 천문학 커뮤니티에 각 국가의 기여에 비례하여 관찰 시간을 할당하는 최첨단 천문 시설을 제공합니다. 재정 지원 외에도 각 국가는 상당한 과학 및 기술 자원을 제공합니다. Gemini 파트너쉽을 구성하는 국가 연구 기관에는 다음이 포함됩니다 : 미국 국립 과학 재단 (NSF), 영국 입자 물리 및 천문학 연구위원회 (PPARC), 캐나다 국가 연구위원회 (NRC), 칠레위원회 Nacional de Investigaci? n Cientifica y Tecnol? gica (CONICYT), 호주 연구위원회 (ARC), 아르헨티나 Consejo Nacional de Investigaciones Cient? ficas y T? cnicas (CONICET) 및 브라질 Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient? fico e Tecnol? gico (CNPq ). 천문대는 NSF와의 협력 계약에 따라 천문학 연구 협회 (AURA)에서 관리합니다. NSF는 또한 국제 파트너십의 집행 기관으로도 활동하고 있습니다.
자세한 내용은 Gemini 웹 사이트 (http://www.us-gemini.noao.edu/media/)를 참조하십시오.
원본 출처 : Gemini News Release
