Bundebrydende antal brune dværge opdaget

Brune dværge, mystiske objekter, der skræver grænsen mellem stjerner og planeter, er afgørende for vores forståelse af både stjerne- og planetariske populationer. Men kun 40 brune dværge kunne afbildes omkring stjerner i næsten tre årtiers søgninger. Et internationalt hold ledet af forskere fra det åbne universitet og universitetet i Bern afbildede direkte en bemærkelsesværdig fire nye brune dværge takket være en ny innovativ søgemetode.

Brune dværge er mystiske astronomiske objekter, der udfylder hullet mellem de tungeste planeter og de letteste stjerner, med en blanding af stjerne- og planetkarakteristika. På grund af denne hybride natur er disse forvirrende objekter afgørende for at forbedre vores forståelse af både stjerner og gigantiske planeter. Brune dværge, der kredser om en moderstjerne fra tilstrækkeligt langt væk, er særligt værdifulde, da de kan fotograferes direkte - i modsætning til dem, der er for tæt på deres stjerne og dermed er skjult af dens lysstyrke. Dette giver videnskabsfolk en unik mulighed for at studere detaljerne i de kolde, planetlignende atmosfærer hos brune dværgkammerater.

På trods af en bemærkelsesværdig indsats i udviklingen af ​​nye observationsteknologier og billedbehandlingsteknikker, er direkte påvisninger af brune dværg-ledsagere til stjerner forblevet ret sparsomme, med kun omkring 40 systemer afbildet i næsten tre årtiers søgninger. Forskere ledet af Mariangela Bonavita fra Open University og Clémence Fontanive fra Center for Space and Habitability (CSH) og NCCR PlanetS ved University of Bern afbildede direkte fire nye brune dværge, som de rapporterer i en undersøgelse, der netop er blevet offentliggjort i tidsskrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . Det er første gang, at flere nye systemer med brune dværg-ledsagere på brede kredsløbsadskillelser er blevet annonceret på samme tid.

Innovativ søgemetode

"Bred-kredsløbende brune dværg-ledsagere er sjældne til at starte med, og at opdage dem direkte udgør enorme tekniske udfordringer, da værtsstjernerne fuldstændig blinder vores teleskoper," siger Mariangela Bonavita. De fleste undersøgelser, der er gennemført indtil videre, har været blindt rettet mod tilfældige stjerner fra unge hobe. "En alternativ tilgang til at øge antallet af detektioner er kun at observere stjerner, der viser indikationer af et ekstra objekt i deres system," forklarer Clémence Fontanive. For eksempel kan den måde, en stjerne bevæger sig under tyngdekraften fra en ledsager, være en indikator for, at denne ledsager eksisterer, uanset om det er en stjerne, en planet eller noget midt imellem.

"Vi udviklede COPAINS-værktøjet, som forudsiger de typer ledsagere, der kan være ansvarlige for observerede anomalier i stjernebevægelser," fortsætter Clémence Fontanive. Ved at anvende COPAINS-værktøjet udvalgte forskerholdet omhyggeligt 25 nærliggende stjerner, der virkede lovende til direkte påvisning af skjulte ledsagere med lav masse baseret på data fra Gaia-rumfartøjet fra European Space Agency (ESA). Ved at bruge SPHERE-planetfinderen ved Very Large Telescope i Chile til at observere disse stjerner, opdagede de med succes ti nye ledsagere med baner lige fra Jupiters kredsløb til forbi Pluto, inklusive fem lavmassestjerner, en hvid dværg (en tæt stjernerest), og en bemærkelsesværdig fire nye brune dværge.

Stor stigning i detektionshastigheden

"Disse resultater fremmer markant antallet af kendte brune dværge, der kredser om stjerner fra store afstande, med et stort løft i detektionshastigheden sammenlignet med nogen tidligere billedundersøgelse," som Mariangela Bonavita forklarer. Mens denne tilgang indtil videre for det meste er begrænset til signaturer fra brune dværg- og stjerneledsager, vil fremtidige faser af Gaia-missionen skubbe disse metoder til at sænke masser og give mulighed for opdagelsen af ​​nye gigantiske exoplaneter. Clémence Fontanive tilføjer:"Udover at have så mange nye opdagelser på én gang, demonstrerer vores program også styrken af ​​disse søgestrategier."

"Dette resultat var kun muligt, fordi vi troede, at når vi kombinerer rum og jordbaserede faciliteter til direkte at afbilde exoplaneter, er helheden større end summen af ​​dets dele. Vi håber, at dette vil være starten på en ny æra af synergi mellem forskellige instrumenter og detektionsmetoder," slutter Mariangela Bonavita. + Udforsk yderligere

Europæiske astronomer opdager fire nye brune dværge