Това кафяво джудже може да прилича много на Юпитер

Цветни глобуси с различни размери с текстови анотации на черен фон.

Качеството намасае това, което разделя планетите от кафявите джуджета от звездите. Ето общо сравнение на масите на всеки. Изображение чрез НАСА/Caltech/ Р. Хърт (IPAC).


Учени, изучаващи най-близките известникафяво джудже– обект, много по-тежък от планета, но по-лек от звезда – са открили, че има ивици от облаци, напомнящи тези на най-голямата планета на нашата слънчева система, Юпитер. Катодокладваноот Caltech, докато доказателства за облачни ленти върху кафяви джуджета са били виждани и преди, това откритие представлява първия път, когато тези характеристики са били изведени с помощта на техника за наблюдение, известна катополяриметрия. Изследователите са използвалиNaCo инструментна много големия телескоп (VLT) в Чили, за да направи откритието.

Theрецензиран от партньориконстатациите са публикувани вАстрофизичният вестникна 5 май 2020г.


Поляриметрията работи по начин, свързан с начина, по който поляризираните слънчеви очила блокират ярка слънчева светлина.Максуел Милар-Бланшаер, учен от Caltech и водещ автор на новото изследване, каза в aизявление:

Често мисля за поляриметричните инструменти като поляризирани слънчеви очила на астронома. Но вместо да се опитваме да блокираме този отблясък, ние се опитваме да го измерим.

Червеникав глобус с широка тъмна лента и звезди на заден план.

Разбира се, ние всъщност не знаем как изглеждат кафявите джуджета. Те са далече и никога не сме виждали такъв отблизо. Но ето концепцията на художника за кафявото джудже, наречено Luhman 16A, въз основа на скорошни доказателства за подобни на Юпитер ленти на повърхността му. Изображение чрезCaltech/ Р. Хърт (IPAC).

астрономДимитри Маует, също от Caltech, описва използването на поляриметрия по следния начин:


Поляриметрията получава ново внимание в астрономията. Поляриметрията е много трудно изкуство, но новите техники и методи за анализ на данни я правят по-прецизна и чувствителна от всякога, позволявайки революционни изследвания върху всичко от далечни супермасивни черни дупки, новородени и умиращи звезди, кафяви джуджета и екзопланети, чак надолу към обекти в нашата собствена слънчева система.

Кафявото джуджеЛуман 16Авсъщност е един от ачифт кафяви джуджетав двоична система, подобна на система отдвоични звезди. Това е най-близката известна такава система, само 6.5светлинни годинидалеч от Земята. Всяко кафяво джудже в тази система е подобно по размер на Юпитер, но 30 пъти по-масивно. И двете имат сходни температури от около 1900 градуса по Фаренхайт (1000 градуса по Целзий).

Преди това учените са открили доказателства за петна облаци върху другото кафяво джудже от двойката, Luhman 16B, но не и ленти. Как и защо другото кафяво джудже може да е различно, все още не е известно. Съавтор на изследванетоЖулиен Жирарот Научния институт за космически телескоп (STScI) в Балтимор, Мериленд,казах:

Подобно на Земята и Венера, тези обекти са близнаци с много различно време.


Изследователите изключиха други възможности, преди да определят, че Luhman 16A наистина има лентова атмосфера.Теодора Каралидиот Университета на Централна Флорида в Орландо, Флорида, каза:

За да определим какво срещна светлината по пътя си [от кафявото джудже до Земята], ние сравнихме наблюдения срещу модели с различни свойства: атмосфери на кафяви джуджета с плътни облачни палуби, ивици на облаци и дори кафяви джуджета, които сасплесенпоради бързото им въртене. Открихме, че само модели на атмосфери с облачни ленти могат да съответстват на нашите наблюдения на Luhman 16A.

НАСАКосмически телескоп Spitzerпо-рано откриха ивици върху три други кафяви джуджета. Разликата между всички предишни наблюдения и новото е, че старото измерва променяща се яркост, но не поляризирана светлина.

Този път обаче NaCo наблюдава поляризирана светлина от двете кафяви джуджета на Луман. Милар-Бланчер каза:


Поляриметрията е единствената техника, която в момента е в състояние да открие ленти, които не се променят в яркостта с течение на времето. Това беше от ключово значение за намирането на лентите от облаци на Luhman 16A, на които лентите изглежда не варират.

Преден план: глобус с многоцветни ленти и голямо червено овално петно. Плътен черен фон.

Юпитер, видян от космическия кораб на НАСА Juno на 1 април 2018 г. Колко повече подробности бихме видели в Luhman 16A, ако можехме да го видим отблизо по този начин? Изображение чрезНАСА/ JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Джералд Айхщад / Шон Доран © CC NC SA.

Поляриметрията не изобразява кафявите джуджета сами по себе си, а просто измерваколичествонаполяризирана светлинате излъчват. След това учените използвататмосферно моделиранеза да се заключи наличието на облачни ленти.

В момента учените не знаят какмноголенти има на Luhman 16A, но данните предполагат поне две.

Върху братното кафяво джудже на Luhman 16A - Luhman 16B - проучването показва, че облачните петна вероятно са много активни и бурни, подобно на бурите на Юпитер. Според Жирар:

Смятаме, че тези бури могат да валят неща като силикати или амоняк. Времето е доста ужасно, всъщност.

Кафявите джуджета са загадъчни обекти; те често се наричатпропаднали звезди, тъй като нямат достатъчно маса, за да се запалят и да блестят като пълноценни звезди. Но те също са по-масивни от всички известни планети. Понякога се наричатхибридобекти, между големи планети и малки звезди.

Кафявите джуджета не са единствените обекти, които могат да бъдат изследвани с поляриметрия. Техниката е полезна и за наблюдениеекзопланети– планети, обикалящи около други звезди – особено гигантски, горещи планети катогорещи юпитери. Не е лесно обаче, тъй като горещите Юпитери орбитират много близо до своите звезди и затова са относително слаби. Други планети са още по-слаби.

Усмихнат, брадат млад мъж в рокля пред дърветата.

Максуел Милар-Бланшаер от Caltech, водещ автор на новото изследване. Изображение чрезCaltech.

Милар-Бланчер каза:

Поляриметрията е много чувствителна към свойствата на облаците, както при кафяви джуджета, така и при екзопланети. Това е първият път, когато наистина е използван за разбиране на свойствата на облака извън Слънчевата система.

Според Millar-Blanchaer поляриметрията е достатъчно чувствителна, за да може дори да откриеповърхностна течна водана екзопланети. Сега това би било вълнуващо!

Предстоящият космически телескоп Джеймс Уеб на НАСА (JWST) и широкообхватен инфрачервен телескоп за наблюдение (ПЪРВО) също ще може да наблюдава кафяви джуджета като Luhman 16A и да търси признаци на облаци. WFIRST ще бъде оборудван с aкоронографинструмент за провеждане на поляриметрия и може дори да е в състояние да открие гигантски екзопланети в отразена светлина, както и доказателства за облаци в техните атмосфери. С мисии като тези в близко бъдеще учените ще могат да научат много повече за кафявите джуджета и техните разнообразно декорирани атмосфери.

В крайна сметка: Учените са открили доказателства за лентови облаци върху едно от двете най-близки кафяви джуджета.

Източник: Откриване на поляризация поради облачни ленти в близкия двоичен код на кафявото джудже Luhman 16

Чрез Caltech

Чрез Hubblesite