Záhadný objekt s názvom „nehoda“ naznačuje celú populáciu neznámych hviezd

Galaktická rovina, videná cez infračervené oči. (NASA/JPL-Caltech/UCLA)

Vo veľkom, širokom Vesmíre je veľa druhov hviezd. Máme celý systém na ich kategorizáciu podľa teploty, veľkosti a jasu.

Napriek tomu nedávno objavený objekt naznačuje, že ani zďaleka nevieme všetko.

Dostal prezývku „Nehoda“ a je to typ objektu nazývaný hnedý trpaslík, známy aj ako neúspešné hviezdy. Ale je na rozdiel od akéhokoľvek hnedého trpaslíka, ktorého sme kedy videli, s mätúcim spektrom – čo naznačuje, že môže byť takmer taký starý ako vesmír.

Keďže všetky ostatné hnedé trpaslíky, ktoré boli doteraz objavené, sú podstatne mladšie, znamená to, že vonku môže byť celá populácia veľmi starých trpaslíkov, ktorých sme jednoducho nezbadali, pretože nevyzerajú tak, ako by sme od nich očakávali.

'Tento objekt prekonal všetky naše očakávania,' povedal astrofyzik Davy Kirkpatrick z Caltechu.

Hnedí trpaslíciobsadiť priestormedzi najhmotnejšími planétami a najmenšími hviezdami, ktoré sa formujú z rovnakého modelu zrútenia mrakov zhora nadol ako hviezdy, a nie procesom akrécie zdola nahor, ktorý planéty podstupujú.

Sú to, čo sa stane, keď sa proces tvorby hviezd skončí skôr, ako objekt získa dostatok hmoty na zapálenie fúzie vodíka v jadre.

Na rozdiel od planét sú však dostatočne masívne na to, aby niečo spojili, a to niečo je deutérium, alias „ťažký“ vodík.

Deutérium je izotop vodíka s protónom a neutrónom v jadre namiesto jedného protónu. Jeho teplota a tlak fúzie sú nižšie ako teplota a tlak fúzie vodíka.

Výsledkom je, že hnedí trpaslíci majú tendenciu byť menší, chladnejší a tmavší ako väčšina hviezd. Ich hmotnostný rozsah je približne 13 až 80-násobok hmotnosti Jupiter a starnutím sa ochladzujú.

Máme teda celkom dobrý prehľad o tom, ako by mal hnedý trpaslík vyzerať, a hľadáme ich na základe tohto súboru charakteristík.

Ten slabý, pohybujúci sa objekt vľavo dole je Nehoda. (NASA/JPL-Caltech/Dan Caselden)

Doteraz sa v Mliečnej dráhe našlo okolo 2000 týchto predmetov. Nehoda – ktorej skutočné meno je WISEA J153429.75-104303.3 – nebola zachytená v prieskumoch hnedých trpaslíkov, pretože nezodpovedá týmto charakteristikám.

Jeho detekcia pomocou prieskumníka NASA v oblasti Near-Earth Object Wide-Field Infrared Survey Explorer a následné objavenie boli, ako už názov napovedá, nehodou.

Je to skutočne najzvláštnejší predmet. V niektorých vlnových dĺžkach je veľmi slabý, čo naznačuje, že je tiež veľmi cool – pod bodom varu vody , vlastne – a teda dosť starý. V iných vlnových dĺžkach žiari jasnejšie, čo zase naznačuje vyššiu teplotu.

Na rozlúštenie záhady sa tím obrátil na iný rozsah infračervených vlnových dĺžok, pretože infračervené vlnové dĺžky odhaľujú tepelné žiarenie. Pozorovania uskutočnené pomocou pozemského observatória W. M. Kecka však nehodu vôbec neodhalili, čo opäť naznačuje nižšie teploty.

Vzdialenosť nehody od Slnečnej sústavy mohla byť vodítkom – ak by bola ďaleko, mohlo by to vysvetliť jej slabosť. Ukázalo sa však, že vôbec nie je príliš ďaleko, relatívne na vesmírne vzdialenosti, vo vzdialenosti približne 53 svetelných rokov.

Je zvláštne, že sa približuje okolo galaxie veľmi rýchlo, rýchlosťou okolo 207,4 kilometrov (128,9 míľ) za sekundu. To je o viac ako 25 percent rýchlejšie ako ktorákoľvek iná hviezda svojho druhu.

Rovnako ako teplota pri nehode, aj táto rýchlosť naznačuje, že hviezda je tu už veľmi dlho, pričom naberá a akumuluje zrýchlenie z gravitačných interakcií s inými objektmi v galaxii.

Vesmír je starý približne 13,8 miliardy rokov. Kirkpatrickov tím vypočítal, že Nehoda môže byť stará 10 až 13 miliárd rokov, čo je dvojnásobok stredného veku známej populácie hnedých trpaslíkov.

'Nie je prekvapením nájsť hnedého trpaslíka takého starého, ale je prekvapením nájsť ho na našom dvore,' povedal astrofyzik Federico Morocco z Caltechu.

„Očakávali sme, že takto starí hnedí trpaslíci existujú, ale tiež sme očakávali, že budú neuveriteľne vzácni. Šanca nájsť takú blízko k Slnečnej sústave by mohla byť šťastná náhoda, alebo nám to hovorí, že sú bežnejšie, ako sme si mysleli.“

Tento úctyhodný vek naznačuje, že zloženie The Accident môže byť tiež celkom odlišné od ostatných hnedých trpaslíkov – čo podporuje aj spektrum svetla, ktoré vyžaruje.

Je to preto, že vo veľmi ranom vesmíre bol rozsah prvkov oveľa nižší. Hneď po Veľký tresk Väčšinu hmoty tvorili vodík a hélium a len veľmi málo iného.

Trvalo niekoľko generácií hviezd, kým sa rozmnožili ďalšie prvky. Spojili atómové jadrá vo svojich jadrách, produkovali ťažšie prvky, potom zomreli a rozšírili tieto prvky do vesmíru. Výbuchy supernov produkovali ešte ťažšie prvky prostredníctvom procesov, ktoré možno nájsť len pri takýchto energetických udalostiach.

Ak by sa nehoda vyskytla predtým, než boli tieto prvky (vrátane uhlíka) bežnejšie vo vesmíre, jej svetlo by bolo silnejšie v špecifických vlnových dĺžkach, ktoré by za normálnych okolností absorboval metán (vyrobený z uhlíka a vodíka) v atmosfére hnedého trpaslíka. Presne to vedci pozorovali.

'Tento objav nám hovorí, že v kompozíciách hnedých trpaslíkov je viac rozmanitosti, než sme doteraz videli,' povedal Kirkpatrick .

'Pravdepodobne je tam viac divných a musíme premýšľať o tom, ako ich hľadať.'

Výskum bol publikovaný v r The Astrophysical Journal Letters .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.