Lehdistötiedote

Erittäin viileä pari ruskeita kääpiöitä

23. maaliskuuta 2011

Havainnoista ESO:n VLT-kaukoputkella ja kahdella muulla kaukoputkella on löytynyt uusi ehdokas kylmimmäksi tunnetuksi tähdeksi: kaksoisjärjestelmässä oleva ruskea kääpiö jonka pintalämpötila on suunnilleen sama kuin vasta keitetyn teen – kuuma ihmisten mittapuun mukaan mutta hämmästyttävän kylmä tähden pinnaksi. Tämä kohde on niin viileä, että se alkaa hämärtää rajaa pienten viileiden tähtien ja suurten kuumien planeettojen välillä.

Ruskeat kääpiöt ovat pohjimmiltaan epäonnistuneita tähtiä: niiden massa ei ole tarpeeksi suuri jotta painovoima voisi saattaa alkuun tähtien säteilyn tuottavat ydinreaktiot. Vasta löydetty ruskea kääpiö, CFBDSIR 1458+10B, on himmeämpi kahdesta toisiaan kiertävästä ruskeasta kääpiöstä joiden etäisyys Maasta on vain 75 valovuotta [1].

ESO:n VLT-kaukoputkella (Very Large Telescope) olevaa voimallista X-shooter spektrografia käytettiin osoittamaan, että yhdistelmäkohde oli hyvin viileä ruskeaksi kääpiöksi. “Olimme erittäin innoissamme huomatessamme, että kohteen lämpötila oli niin alhainen, mutta emme silloin vielä pystyneet arvaamaan että se osoittautuisi kaksoisjärjestelmäksi ja että kumppani olisi vieläkin mielenkiintoisempi ja kylmempi,” sanoi Philippe Delorme. Hän työskentelee Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble:ssa (CNRS/Université Joseph Fourier) ja on yksi tutkimusartikkelin kirjoittajista. CFBDSIR 1458+10 on viilein ruskea kääpiö -järjestelmä joka koskaan on löydetty.

Himmeämpi näistä kahdesta ruskeasta kääpiöstä on havaittu olevan pintalämpötilaltaan noin 100 C astetta – veden kiehumispiste ja varsin lähellä normaalia saunan lämpötilaa [2]. “Tämä pintalämpötila tarkoitttaa, että kohteen ominaisuudet ovat luultavasti erilaisia kuin aiemmin tunnettujen ruskeiden kääpiöiden ja paljon lähempänä suurten exoplaneettojen ominaisuuksia – sillä voisi jopa olla vesipilviä ilmakehässään,”  sanoi näitä uusia tutkimustuloksia esittelevän artikkelin pääkirjoittaja Michael Liu Hawaiin yliopiston Institute for Astronomy:sta. “Itse asiassa, kun tähtitieteilijät alkavat ottaa kuvia kaasujättiläisplaneetoista auringonkaltaisten tähtien ympärillä, uskon useiden niistä muistuttavan CFBDSIR 1458+10B:tä.”

Tämän ainutlaatuisen kohteen salaisuuksien selvittämiseen käytettiin kolmen eri kaukoputken voimaa. CFBDSIR 1458+10:n todettiin olevan kaksoisjärjestelmä käyttäen Hawaiilla sijaitsevan Keck II -kaukoputken lasertähti (Laser Guide Star) adaptiivista optiikka -järjestelmää [3]. Liu ja hänen kolleegansa käyttivät tämän jälkeen myöskin Hawaiilla olevaa Canada-France-Hawaii-kaukopukea ja määrittivät ruskea kääpiö -parin etäisyyden infrapunakameran avulla [4]. Lopulta ESO:n VLT-kaukoputkea käytettiin kohteen infrapunaspektrin tutkimiseen ja näiden kahden ruskean kääpiön lämpötilan määrittämiseen.

Viileiden kohteiden etsiminen on erittäin aktiivinen tähtitieteellinen kiinnostuksen kohde. Spitzer avaruuskaukoputki on äskettäin löytänyt kaksi muuta erittäin himmeää kohdetta jotka ovat myös varteenotettavia kilpailijoita viilein ruskea kääpiö kilpailussa. Joskaan näiden kohteiden lämpötilaa ei ole vielä määritetty yhtä tarkasti kuin tässä tutkimuksessa. Tulevat havainnot kertovat millaisia nämä uudet kohteet ovat CFBDSIR 1458+10B:hen verrattuna. Liu ja hänen kolleegansa aikovat havaita CFBDSIR 1458+10B:tä uudelleen määrittääkseen paremmin sen ominaisuudet ja tutkiakseen kääpiöparin kiertorataa. Noin vuosikymmenen kiertoradan monitoroinnin jälkeen tähtitieteiliöiden pitäisi pystyä määrittämään ruskea kääpiö -parin massa.

Lisähuomiot

[1] CFBDSIR 1458+10 on kaksoisjärjestelmän nimi.  Järjestelmän komponentit tunnetaan nimillä CFBDSIR 1458+10A  ja CFBDSIR 1458+10B, joista jälkimmäinen on kohteista himmeämpi ja viileämpi. Ne näyttävät kiertävän toisiaan etäisyydellä joka on noin kolme kertaa Maan etäisyys Auringosta ja järjestelmän kiertoaika on noin 30 vuotta.

[2] Vertailun vuoksi Auringon pintalämpötila on noin 5500 C astetta.

[3] Adaptiivinen optiikka poistaa suuren osan Maan ilmakehän vaikutuksesta havaintoihin ja parantaa kuvan terävyyden kymmen kertaiseksi mahdollistaen kaksoisjärjestelmän komponenttien erottamisen.

[4] Tähtitieteiljät mittasivat Maan liikkeestä Auringon ympäri johtuvan kohteen suhteellisen liikkeen kauempana oleviin tähtiin verrattuna. Tämä niin kutsuttu parallaksi ilmiö mahdollisti etäisyyden mittaamisen ruskea kääpiö -pariin.

Lisätietoa

Tutkimus esiteltiin artikkelissa, “CFBDSIR J1458+1013B: A Very Cold (>T10) Brown Dwarf in a Binary System”, Liu et al. painettavana Astrophysical Journal -lehdessä.

Tutkimusryhmä koostuu seuraavista henkilöistä: Michael C. Liu (Institute for Astronomy [IfA], Hawaiin yliopisto, USA), Philippe Delorme (Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble, CNRS/Université Joseph Fourier, Ranska [IPAG]), Trent J. Dupuy (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA), Brendan P. Bowler (IfA), Loic Albert (Canada-France-Hawaii Telescope Corporation, Hawaii, USA), Etienne Artigau (Université de Montréal, Kanada), Celine Reylé (Observatoire de Besançon, Ranska), Thierry Forveille (IPAG) and Xavier Delfosse (IPAG).

ESO, Euroopan eteläinen observatorio, on Euroopan johtava hallitustenvälinen tähtitieteen organisaatio ja maailman tieteellisesti tuotteliain tähtitieteellinen observatorio. ESO:lla on 15 jäsenmaata: Alankomaat, Belgia, Brasilia, Espanja, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Portugali, Ranska, Ruotsi, Saksa, Suomi, Sveitsi, Tanska ja Tšekin tasavalta. ESO toteuttaa kunnianhimoista ohjelmaa, joka keskittyy tehokkaiden maanpäällisten havaintovälineiden suunnitteluun, rakentamiseen ja käyttöön. Välineiden avulla tähtitieteilijät voivat tehdä merkittäviä tieteellisiä löytöjä. ESO:lla on myös johtava asema tähtitieteen tutkimuksen kansainvälisen yhteistyön edistämisessä ja organisoinnissa. ESO:lla on Chilessä kolme ainutlaatuista huippuluokan observatoriota: La Silla, Paranal ja Chajnantor. ESO:lla on Paranalilla Very Large Telescope (VLT), maailman kehittynein näkyvää valoa havainnoiva tähtitieteellinen observatorio, sekä VISTA, maailman suurin kartoitusteleskooppi. ESO on maailman suurimman tähtitieteellisen projektin, vallankumouksellisen ALMA-teleskoopin eurooppalainen yhteistyökumppani. Parhaillaan ESO suunnittelee 42-metristä optisen/lähi-infrapuna-alueen European Extremely Large -teleskooppia (E-ELT) josta tulee “maailman suurin tähtitaivasta havainnoiva silmä”.

Linkit

• Tutkimusjulkaisu
• Kuvia VLT-kaukoputkesta

Yhteystiedot

Michael Liu
Institute for Astronomy, University of Hawaii
USA
Puh.: +1 808 956 6666
Sähköposti: mliu@ifa.hawaii.edu

Philippe Delorme
Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble
France
Puh.: +33 4 76 63 58 30
Sähköposti: Philippe.Delorme@obs.ujf-grenoble.fr

Christian Veillet
Executive Director, CFHT, Hawaii
USA
Puh.: +1 808 885 7944
Sähköposti: veillet@cfht.hawaii.edu

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey Telescopes Press Officer
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6655
Sähköposti: rhook@eso.org

Pasi Nurmi (Lehdistön yhteyshenkilö Suomi)
ESO Science Outreach Network ja University of Turku
Turku, Finland
Puh.: +358 29 4504 358
Sähköposti: eson-finland@eso.org

Connect with ESO on social media