HST PROVÁDÍ "SČÍTÁNÍ" HNĚDÝCH TRPASLÍKŮ

 

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)