Ray
Villardl, Space Telescope Science Institute, Baltimore, MD
Suzanne
Jacoby, National Optical Astronomy Observatory, Tuscon, AZ
Astronomové
používající HST provedli "inventář" hnědých trpaslíků, typu málo
polapitelných objektů ve vesmíru, kteří jsou ve stavu něco mezi planetou a
hvězdou.
HST
"sčítání" hnědých trpaslíků podalo důkaz, že hvězdy a planety jsou
formou rozdílných cest. "Protože hnědí trpaslíci vyplňují mezeru mezi
hvězdami a planetami, jejich studium odhalí nový a jedinečný pohled na podobu
hvězd a planet," řekl Joan Najita z National Optical Astronomy Observatory
(NOAO) v Tucsonu, který společně s Glenn Tiedem (NOAO) a Johnem Carrem (Naval
Research Laboratory, Washington) bude publikovat nová zjištění v říjnovém
vydání časopisu Astrophysical Journal.
Ještě
před několika léty astronomové považovali hnědé trpaslíky za záhadné objekty,
které jsou nepodobné hvězdám, s malou hmotností k zapálení vodíku, ale s větší
hmotností než planety. Jednalo se o objekty s hmotnostmi v rozmezí 15 až 80
hmot planety Jupiter, které jsou poměrně slabé a nebylo jasné zda se vyskytují
všude v Mléčné dráze a zda jejich mechanismus vytváření je podobný hvězdám, či
planetám.
HST
při "sčítání" nalezl objekty, které jsou podobné hvězdám, které mají
nižší hmotnost než hnědí trpaslíci a jejich hmotnosti se blíží téměř hmotnostem
planetárním. "Po této stránce se samostatní bílí trpaslíci nalezení HST
jeví jako reprezentanti objektů nižších hmotností doplňující více hmotné
hvězdy. To předpokládá, že hvězdy a "volně plující" hnědí trpaslíci
se formují stejnou cestou," řekla Najita.
Nicméně
HST nabídl silné svědectví v datech, že "volně plující" hnědí
trpaslíci jsou zcela jinou populací lišící se od nedávno objevených planet,
které obíhají kolem blízkých hvězd. Najitův tým zjistil, že hnědí trpaslíci
jsou pozoruhodní, obecně více vzdálení než planety kolem jiných hvězd.
"
Toto předpokládá že planety mimo sluneční soustavu a planety v naší
sluneční soustavě byly formovány jinak než Slunce a jiné hvězdy," dodala
Najita. Příkladně tyto výsledky podepřou myšlenku, že hvězdy jsou formovány
gravitačně zhroucením molekulárních mraků, kdežto planety vznikají
"narůstáním a lepením" mikroskopických částic hvězdného prachu,
vytvářejí se větší skály a následně finální planety. Před několika léty se
věřilo tomu, že hnědí trpaslíci jsou vzácní, snad proto, že proces vytvoření
hvězdy byl zastaven při nízké hmotnosti.
"Výsledky
získané pomocí HST jsou senzační, ne? Příroda nerozlišuje mezi hvězdami, které
mohou svítit prostřednictvím termojaderných reakcí a objekty s nižší hmotností,
které nemohou takto zářit," řekla Najita. "Ve skutečnosti vesmír
snadno vytváří hnědé trpaslíky všech hmotností od více hmotných po méně hmotné,"dodala
Najita.
Studiem
těchto objektů se také zjistilo, že hnědí trpaslíci významnou měrou přispívají
k tajemné, neviditelné "skryté hmotě" ve vesmíru, která je dominantní
hmotou naší galaxie a vesmíru. Ačkoli HST zjistil, že hnědí trpaslíci jsou
hojní, přesto jich není tolik, aby vysvětlily nespatřenou "temnou
hmotu" dominující hmotu v naší galaxii a ve vesmíru. Najita a její
kolegové usuzují, že hnědí trpaslíci pravděpodobně přispívají méně než 0.1
procentem k hmotnosti hala Mléčné dráhy.
"Inventář"
byl proveden za použití HST infračerveného měření jasnosti a teploty hvězd v
mladé kupě IC 348, která se nachází v souhvězdí Persea.
Protože
kupa je mladá, hnědí trpaslíci v kupě jsou podstatně jasnější, tak jich zde
bylo nalezeno přibližně 30. Kritický moment v pozorování byl výběr hnědých
trpaslíků v kupě na pozadí hvězd, to byl opravdu problém. Najita a její
kolegové vyvinuli novou technologii. Použili HST NICMOS kameru k měření
intenzity infračervených absorpčních pásů vody v atmosférách hvězd. Intenzita
tohoto pásu je citlivou mírou hvězdné teploty. V pozemském prostředí je toto
měření nemožné, neboť voda sama je již obsažena v zemské atmosféře a znemožňuje
měření. Použití HST a zařízení NICMOS je ideálním řešením.
"Schopnost
změřit teplotu každé hvězdy rozřešilo několik problémů současně." řekla
Najita. Byli jsme schopni změřit hmotnost hnědých trpaslíků, aniž bychom museli
předpokládat jejich věk. Tím se značně zlepšily naše hmotnostní odhady."
Díky
vysoké citlivosti HST a zařízení NICMOS, Najita a její kolegové byli schopni
přesně identifikovat a studovat hnědé trpaslíky velmi nízkých hmotností. Jejich
měření je první kompletní studium pohybující se na hmotnostech 15 hmot Jupiteru,
což je předpokládaná hranice mezi hnědými trpaslíky a planetami.
(podle STScI-PR00-29 z
24.8.2000 připravil PH)