Újabb rekorder barna törpe
(Rovat: Távoli világok kutatói - 2010.02.08 08:30.)

Egy szokatlanul alacsony felszíni hőmérsékletű barna törpét fedeztek fel, tovább bővítve ezáltal az ilyen égitestek extrém tulajdonságainak listáját.

A felfedezést az Egyesült Királyság Hawaii-n felállított infravörös teleszkópjával (United Kingdom Infrared Telescope, UKIRT) tették.

A barna törpék átmenetet képeznek a bolygók és a csillagok között. A határ a gázóriások és a barna törpék között nem teljesen egyértelmű, míg a csillagok és a barna törpék közötti eltérés nagyon világos. Míg a csillagok energiájukat a magjukban zajló nukleáris szintézissel állítják elő magas nyomáson és nagy hőmérsékleten, addig a barna törpék tömege nem elegendő ahhoz, hogy magjukban a termonukleáris folyamatok beinduljanak. Ehelyett csekély mennyiségű energiájukat gravitációs összehúzódás során termelik.

Ez az összehúzódási folyamat az első pár milliárd évben a leggyorsabb egy barna törpe életében. Ezt követően a törpék elkezdenek hűlni. A nagyobb tömegűek sokkal lassabban hűlnek. Az újonnan felfedezett SDSS 1416+13B jelű barna törpe számos rejtélyes tulajdonsággal rendelkezik, emellett pedig egy kettős rendszer tagja, melynek másik tagja szintén egy barna törpe (SDSS 1416+13A). A B jelű barna törpe nagyon halvány és hideg, így mindössze az infravörös hullámhossz-tartományban tanulmányozható, míg a rendszer magasabb felszíni hőmérsékletű, nagyobb tagja a látható tartományban is megfigyelhető. Ráadásul a 8,2 méter átmérőjű japán Subaru Teleszkóppal a közeli infravörös tartományban vizsgálva a B barna törpe kékebbnek tűnt, mint bármely eddig megfigyelt törpe. Ez arra utal, hogy nagy mennyiségű metán található a légkörében, minek következtében elnyelési sávok jelennek meg a spektrumában.

A bal oldalon a barna törpék közeli infravörös képe látható, amelyen a B jelű barna törpe nagyon kéknek tűnik, míg a jobb oldali képen a közép-infravörös felvételen nagyon vörös. (Képek: JAC / UKIRT / Spitzer Space Telescope / University of Hertfordshire)

Még rejtélyesebbé vált a dolog, amikor a NASA Spitzer-űrteleszkópja megfigyeléseket végzett a közép-infravörös tartományban. Az adatok feldolgozása folyamán a törpe vörösebbnek tűnt ebben a hullámhossz-tartományon, mint bármely eddig megfigyelt hasonló objektum. Szokásos esetben a barna törpék színe ebben a tartományban a felszíni hőmérséklet legjobb indikátora. A B törpe vörössége alapján számítások szerint a felszíni hőmérséklete mindössze 500 K (277 °C), ami a valaha mért legalacsonyabb felszíni hőmérséklet a barna törpék körében. Összehasonlításképpen az A jelű törpe felszíni hőmérséklete 1500 K (1227 °C).

A törpék tömege is megbecsülhető volt: a B jelű mintegy 30 Jupiter-tömegű (a Jupiter tömege 1,9 × 10²⁷ kg), míg a párja 75 Jupiter-tömegű. A B jelű barna törpe közepes tömegű objektum (hivatalosan a barna törpék tömegének alsó határa 13 Jupiter-tömeg, bár ez eléggé vitatott). Így mivel elég hideg, nagyon öregnek kell lennie. Ezt támasztja alá az a tény is, hogy mindkét objektum szegény nehezebb elemekben. Ez a fémhiány (a csillagászatban minden elemet fémnek hívnak, amely nehezebb a héliumnál) nagyon idős csillagok jellemzője, melyek még akkor alakultak ki, mikor a nehezebb elemek mennyisége jóval alacsonyabb volt, mint napjainkban.

A képen a B jelű barna törpe közép-infravörös spektruma látható. Nagy elnyelési sáv látható 1,7 és 2,5 mikrométer között, ahonnan alig érkezik fény. Emiatt látszik a törpe „kéknek”. (Kép: Subaru Telescope / NAOJ / University of Hertfordshire)

Feltételezhető, hogy léteznek még öregebb és hidegebb barna törpék máshol is, így nagyon is valószínű, hogy idővel még számos újabb rekordfelfedezés lát majd napvilágot.