A legfiatalabb barna törpék
(Rovat: Távoli világok kutatói - 2009.11.25 14:00.)

A NASA Spitzer-űrteleszkópja a feltételezések szerint felfedezte az eddig ismert legfiatalabb barnatörpe-párt. A felfedezés segíthet annak megértésében, hogy hogyan is alakulnak ki a barna törpék.

A barna törpék átmenetet képeznek tömeg és hőmérséklet tekintetében a bolygók és a csillagok között: hidegebbek és sokkal könnyebbek, mint a csillagok, de jóval nagyobb tömegűek és melegebb a felszínük, mint a bolygóknak. A barna törpék a csillagokhoz, vagy inkább a bolygókhoz hasonlóan alakulnak ki? E kérdés erősen megosztja a csillagászokat. Gyakran félresikerült csillagnak is nevezik őket, mivel magjukban soha nem indulnak be atommag-reakciók. Nehezen észlelhetőek, mivel sokkal halványabbak, mint a csillagok. A helyzetet tovább bonyolítja, hogy gyorsan kialakulnak és így nehéz őket fejlődés közben nyomon követni, ahogy felmelegítik a környező gázt és port.

Felhasználva a Spitzer infravörös felvételeit, egy nemzetközi csillagászcsoport egy úgynevezett proto-barnatörpét fedezett fel, mely még szülőfelhőjében, a sötét Barnard 213 felhőben rejtőzködik. „Elhatároztuk, hogy felderítjük azt a folyamatot, amikor a barna törpék még mélyen beágyazottak” - mondta David Barrado, a madridi Asztrobiológiai Központ munkatársa. „Kialakulásuk kezdetén a barna törpék környezete átlátszatlan, olyan, mint egy selyemgubó. Emiatt felfedezésük csak infravörös többletsugárzásuk alapján lenne egyszerűbb. Ezt a tulajdonságukat használtuk ki azonosításukhoz. Ez volt az a pont, ahol a Spitzer jelentős szerepet kapott. A Spitzer ugyanis képes még a legsűrűbb felhőkbe is bepillantani az infravörös hullámhosszakon. A Spitzer nélkül ez a felfedezés nem jöhetett volna létre.”

Művészi elképzelés egy csillag születéséről. A csillag egy sötét örvénylő ködben kezdi életét. Az új eredmények azt sugallják, hogy a barna törpék is hasonlóan keletkeznek, mint a csillagok. (Kép: NASA / JPL-Caltech)

A Spitzer hosszabb hullámhosszú infravörös kamerája betekintést engedett a poros csillagkeletkezési felhőbe, és lehetővé tette a SSTB213 J041757 jelű bébi barna törpe felfedezését. A felfedezést megerősítette a spanyolországi Calar Alto Obszervatóriumban készült közeli infravörös felvétel is, mely nemcsak egy, hanem egyből két halvány barna törpét tárt a kíváncsi szemek elé. Archív adatok és a világ minden pontjáról származó megfigyelések még több adatot szolgáltattak a poros gubóról, ahol a proto-barnatörpék be vannak ágyazva. Így megnyílt a lehetőség arra, hogy a csillagászok képet alkossanak a felhőben uralkodó körülményekről.

„Úgy becsüljük, hogy ez a két objektum a leghalványabb és leghidegebb barna törpe, melyet ilyen távolságban felfedeztek” - mondta Barrado. A tények nagy valószínűséggel megoldják azt a kérdést, hogy a barna törpék hogyan keletkeznek. A szerzők azt a következtetést vonták le, hogy a barna törpék a kistömegű csillagokhoz hasonlóan alakulnak ki. Szerintük a bizonyíték - mely megfigyeléseken alapul -, hogy az objektum fényessége változik különböző hullámhosszakon. Ugyanez figyelhető meg ugyanis más, nagyon fiatal, kistömegű csillagok esetén is.

A bíbor-kék (A) és a narancs-fehér (B) objektumok feltételezhetően a legfiatalabb proto-barnatörpék, melyeket eddig felfedeztek. A „gyerekszobát” övező hideg por bíbor színnel jelölve látható. A fenti kép egy montázs, mely több kép felhasználásával készült. A képek: a Caral Alto-i obszervatóriumban készült közeli infravörös felvételek (1,3 és 2,2 μm-es hullámhosszakon, kék színnel jelölve), a Spitzer infravörös kamerájával készített képek (4,5 μm-es [zöld], és 8 μm-es [citromsárga] hullámhosszakon), a MIPS nevű Spitzer eszköz által végzett megfigyelések (24 μm-es hullámhossz, piros), és távoli infravörös megfigyelések a Caltech Szubmilliméteres Obszervatóriumból (350 μm, bíbor). (Kép: NASA / JPL-Caltech / Calar Alto Obs. /Caltech Submm. Obs.)

A megfigyelések a Spitzerrel készültek 2009 májusában, még mielőtt elfogyott volna a folyékony hűtőanyag. Az archív adatok a hawaii-i Caltech Szubmilliméteres Obszervatóriumtól, a spanyol Calar Alto Obszervatóriumtól, a chilei Very Large Telescope és az új-mexikói Very Large Array központoktól származtak. Évtizedes adatokat szolgáltatott a Kanadai Csillagászati Adatcentrum is, melynek segítségével az objektumok mozgását is vizsgálhatták.