في بعض الأحيان ، تقع أغرب الاكتشافات النجمية في جوارنا الكوني. اكتشف علماء الفلك مؤخرًا اكتشافًا مثيرًا للاهتمام أثناء وضع مجموعة جديدة من المقاريب من خلال خطواتهم: زوج من الأقزام البنية شبه النجمية.
الاكتشاف هو 2MASSW J1510478-281817 ، ويشار إليه أيضًا باسم 2M1510. يشير اختصار "2MASS" في التصنيف إلى 2-Micron All-Sky Survey. يقع الزوج على بعد 119 سنة ضوئية (36.6 فرسخ بارس) بعيدًا في كوكبة الميزان ، بالقرب من حدودها مع الذئبة الذئب.
تعد التلسكوبات المسحية التي تم العثور عليها جزءًا من مشروع SPECULOOS (البحث عن الكواكب الصالحة للسكن التي تتخطى ULtra-COOl Stars) ، وهي عبارة عن بطارية من أربعة مقاريب Ritchey-Chrétien قطرها 1 متر تقع في مجمع مرصد Paranal في تشيلي. يعد تلسكوب نظير خامس يسمى Artemis الموجود في جزر الكناري جزءًا من مسح SPECULOOS North.
يدور القزمان البنيان حول بعضهما البعض مرة واحدة كل 21 يومًا ، مع 2M1510Aa أكبر قليلاً من الاثنين عند 40 كتلة المشتري ، مقابل رفيقه 2M1510Ab ، في كتلة أصغر 39.3 كوكب المشتري. كلاهما من الأقزام البنية من النوع M ، ويدوران في مركز ثنائي مشترك فقط 0.063 AU (5.9 مليون ميل أو 9.5 مليون كيلومتر) على حدة.
يعتبر القزم البني الثالث الغامق 2MASS J15104761-2818234 (2M1510B) جزءًا من النظام المعقد. يدور هذا الكائن الثالث في 250 وحدة فلكية (AU) من الزوج الأساسي. هذا يزيد عن ستة أضعاف متوسط المسافة من الشمس إلى بلوتو.
يقول آدم بورغاسر من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو: "يبحث برنامج SPECULOOS عن الكواكب الخارجية التي تمر عبر نجوم ذات كتلة منخفضة جدًا وأقزام بنية ، وبدا زوج من الأقزام البنية بجوار بعضهما البعض في السماء كهدف جيد". دراسة. "لقد فوجئنا عندما اكتشفنا أنه كان بالفعل ثلاثة أقزام بنية!"
تم العثور على الاكتشاف في المجلة الأخيرة ل الطبيعة: علم الفلك. استخدم الباحثون الأدوات الأربعة التي يبلغ طولها 8.2 متر والتي تشكل التلسكوب الكبير جدًا الموجود أيضًا في سيرو بارانال ، تشيلي في صحراء أتاكاما ومرصد الأشعة تحت الحمراء القريب (NIRSPEC) الموجود في مرصد كيك في قمة ماونا كيا في هاواي للتحقق من تجد. كلاهما مجهز لقياس السرعات في الأشعة تحت الحمراء ، النطاق الذي يصل فيه الأقزام البني إلى الذروة. استغرق حدث الكسوف المرصود حوالي 90 دقيقة.
يقول ميخائيل جيلون (جامعة لييج ، بلجيكا): "إنه (2M1510) جزء من قائمة الأهداف SPECULOOS التي تحتوي على جميع الأقزام فائقة البرودة التي تقل مساحتها عن 40 فرسخًا مقاسيًا بواسطة القمر الصناعي Gaia والذي يكون نصف قطره أصغر من 0.15 نصف قطر شمسي". . "مع SPECULOOS ، يجب أن نكتشف عدة أنظمة متشابهة في السنوات القليلة المقبلة ، بما في ذلك الكواكب الجديدة التي يحتمل أن تكون صالحة للسكن والتي تناسب حجمًا مناسبًا تمامًا لتوصيف مفصل للغلاف الجوي مع James Webb."
الأقزام البنية تحتل المنطقة بين النجوم الكاملة 80 مرة كتلة المشتري (7.7 ٪ كتلة الشمس) ، و 13 كتلة المشتري. زوج 2M1510 كلاهما من الأقزام البنية من النوع M ، ويحتلان مساحة أسفل مركز هذا النطاق الشامل. على الرغم من أن الأقزام البنية ليست ضخمة بما يكفي للحفاظ على الانصهار الكامل عبر سلسلة البروتون بروتون مثل النجوم القزمة الحمراء ، إلا أنها لا تزال قادرة على الغليان ببطء باستخدام اندماج الديوتريوم منخفض الدرجة في نوىها. متوسط درجة حرارة سطح القزم M هو 2600 كلفن (2300 درجة مئوية).
على الرغم من أن الأقزام البنية أهداف باهتة ، إلا أنها على الأرجح واحدة من أكثر الكائنات الشائعة في الكون.
لا يمثل الاكتشاف سوى الزوج القزم البني الثاني الكسوف المعروف. الأول هو الزوج الذي تم حله 2MASS J05352184-0546085AB في OrionNebula ، وهو زوج صغير نسبيًا ويقدر عمره بمليون عام فقط.
تم العثور على زوج قزم بني مثير آخر في عام 2003 يدور حول نجم التسلسل الرئيسي إبسيلون إندي.
سوف يتخصص استطلاع SPECULOOS في استهداف الكواكب الخارجية في المناطق الصالحة للسكن من النجوم القزمة الباردة. أحد النجوم القزمة التي تأوي كواكب خارجية تسمى TRAPPIST-1 اندلعت بشكل كبير في الأخبار في عام 2015 ، وقد تكون هذه "أنظمة الطاقة الشمسية المصغرة" شائعة في الكون.
يقول بورغاسر: "تمت ملاحظة 2M1510 كجزء من برنامج التكليف الخاص بشركة SPECULOOS". "الآن التلسكوبات جاهزة ، والفريق يراقب العديد من النجوم منخفضة الكتلة والأقزام البنية للبحث عن الكواكب الخارجية العابرة. نحن أيضًا نتابع (على) بعض أنظمة الكواكب الخارجية المرشحة التي اكتشفتها مهمة TESS (القمر الصناعي للمسح الكواكب الخارجية العابرة). في أي وقت نحن قادرون على النظر إلى الكون بطريقة جديدة ، غالبًا ما نكتشف شيئًا مثيرًا أو غير متوقع. "
2M1510 هو أيضًا عضو في مجموعة نجوم Argus Moving. تم اكتشاف هذه المجموعة البالغة من العمر 45 مليون سنة من النجوم الشابة نسبيًا في عام 2018. يتم خيانة العضوية في اتحاد نجمي أو مجموعة متحركة من قبل النجوم الذين يشاركون الحركة المناسبة المشتركة عبر السماء. ال Hyades في كوكبة برج الثور هي جمعية نجرية مشهورة قريبة ، مثل مجموعة Ursa Major Moving Group ، التي تحتوي على معظم النجوم في Big Dipper asterism.
هذا الاكتشاف مهم لأنه لا يقتصر الأمر على عضوية الزوج القزم البني كجزء من مجموعة Argus Moving Group لتحديد عمر الزوجين ، ولكن ارتباطهم الجسدي ، إلى جانب حقيقة أنهم يتفوقون بشكل متبادل على طول خط نظرنا ، يسمح علماء الفلك لمزيد من وصف الاثنين من حيث الكتلة. يُعتقد أن الأقزام البنية شبه النجمية مثل زوج 2M1510 تشبه إلى حد كبير الكواكب الخارجية الضخمة.
هذا الاكتشاف المثير للفضول يسمح للباحثين ليس فقط بتوصيف الكواكب الكبيرة الحجم ، ولكن أيضًا وضع نماذج لكيفية تطور الأقزام البنية وتبريدها للاختبار.
يقول Amaury Triaud من جامعة برمنغهام ، المؤلف الرئيسي للدراسة: "تخبرنا قياساتنا أن الكتلة والقطر والعمر مفسرة بشكل جيد للغاية من خلال نماذج يبلغ عمرها 30 عامًا". "هذا رائع. كما يخبرنا أن لمعان الأقزام البنية قليلًا مقارنة بالنماذج. لذا نحن نعلم الآن أن النماذج جيدة جدًا ، ولكن ما زلنا بحاجة إلى تحسينها ".
سيكون من الغريب رؤية مثل هذا الزوج عن قرب: لا يوجد نظير لقزم بني في نظامنا الشمسي. سيكون من المثير للاهتمام مشاهدة الاكتشافات الأخرى التي ستخرج من استطلاع SPECULOOS في المستقبل القريب.
- مصدر الصورة الرئيسي: روبرتو مولار كاندانوسا وسيرجيو ديتريش ، معهد كارنيجي للعلوم.
