Pierwsza mapa pogody brązowego karła

Pierwsza mapa pogody brązowego karłaOriginal Press Release
eso1404aTeleskop ESO Very Large Telescope został wykorzystany do stworzenia pierwszej w historii mapy pogody na powierzchni najbliższego Ziemi brązowego karła.

Dotychczasowe obserwacje sugerowały, że brązowe karły mogą mieć niejednorodne powierzchnie. Teraz możemy wykonać mapy tych ich powierzchni. Wkrótce będzie w stanie dostrzec struktury uformowane przez chmury, ich ewolucję i rozpraszanie na tym brązowym karle. W przyszłości egzometeorolodzy będą w stanie przewidywać kiedy potencjalny turysta na Luhman 16B może spodziewać się czystego nieba lub zachmurzenia.

Ian Crossfield
Max Planck Institute for Astronomy

Brązowe karły to obiekty bardziej masywne od gazowych olbrzymów, takich jak Jowisz i Saturn, jendak na tyle małe, że w ich jądrach nie następuje synteza jądrowa, w związku z czym mogą jedynie słabo świecić w zakresie fal podczerwonych. Pierwsze takie obiekty odktyto zaledwie około 20 lat temu. Do dzisiaj zauważono kilkaset tych nieuchwytnych obiektów.

Najbliższym brązowy karzeł jest częścią układu podwójnego Luhman 16AB leżącego w odległości sześciu lat świetlnych od Ziemi i widać go w południowym gwiazdozbiorze Żagla. Jest to trzeci najbliższy układ po Alfie Centauri oraz Gwieździe Barnarda. Odkryto go w 2013 roku. Obserwacje słabszego karła z pary – Luhman 16B – pokazały, że nieznacznie, zapewne w wyniku rotacji, zmienia jasność co kilka godzin, z zatem jego powierzchnia jest zróżnicowana.

W najnowszych badaniach astronomowie wykorzystali rozdzielczość teleskopu VLT nie tylko do wykonania zdjęć brązowych karłów, ale także do opracowania mapy ciemnych i jasnych struktur na powierzchni Luhman 16B.

Aby wykonać mapę powierzchni astronomowie zastosowano sprytną technikę. Obserwowali brązowe karły za pomocą instrumentu CRIRES na VLT. Pozwoliło to nie tylko dostrzec zmiany jasności na skutek obrotu Luhman 16B dookoła swojej osi, ale także sprawdzić czy ciemne i jasne struktury poruszają się w kierunku do lub od obserwatora. Łącząc wszystkie te informacje byli w stanie stworzyć mapę ciemnych i jasnych obszarów na powierzchni.

Atmosfery brązowych karłów są bardzo podobne do atmosfer olbrzymich gorących planet gazowych, więc badając łatwiejsze do zaobserwowania brązowe karły astronomowie mogą dowiedzieć się więcej o atmosferach młodych, olbrzymich planet – których wiele zostanie odkrytych w przyszłości za pomocą nowego instrumentu SPHERE, planowanym do zainstalowania na VLT w 2014 roku.

Crossfield dodaje: „Nasza mapa brązowego karła pomaga nam wykonać kolejny krok w stronę zrozumienia zmian pogody w innych układach słonecznych. Od wczesnego wieku wychowywałem się w uznaniu piękna i użyteczności map. To pasjonujące, że zaczynamy wykonywać mapy obiektów poza Układem Słonecznym!”

Źródła:

First Weather Map of Brown Dwarf

eso1404aESO’s Very Large Telescope has been used to create the first ever map of the weather on the surface of the nearest brown dwarf to Earth. An international team has made a chart of the dark and light features on WISE J104915.57-531906.1B, which is informally known as Luhman 16B and is one of two recently discovered brown dwarfs forming a pair only six light-years from the Sun. The new results are being published in the 30 January 2014 issue of the journal Nature.

Brown dwarfs fill the gap between giant gas planets, such as Jupiter and Saturn, and faint cool stars. They do not contain enough mass to initiate nuclear fusion in their cores and can only glow feebly at infrared wavelengths of light. The first confirmed brown dwarf was only found twenty years ago and only a few hundred of these elusive objects are known.

The closest brown dwarfs to the Solar System form a pair called Luhman 16AB that lies just six light-years from Earth in the southern constellation of Vela (The Sail). This pair is the third closest system to the Earth, after Alpha Centauri and Barnard’s Star, but it was only discovered in early 2013. The fainter component, Luhman 16B, had already been found to be changing slightly in brightness every few hours as it rotated — a clue that it might have marked surface features.

Now astronomers have used the power of ESO’s Very Large Telescope (VLT) not just to image these brown dwarfs, but to map out dark and light features on the surface of Luhman 16B.

Ian Crossfield (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Germany), the lead author of the new paper, sums up the results: „Previous observations suggested that brown dwarfs might have mottled surfaces, but now we can actually map them. Soon, we will be able to watch cloud patterns form, evolve, and dissipate on this brown dwarf — eventually, exometeorologists may be able to predict whether a visitor to Luhman 16B could expect clear or cloudy skies.”

To map the surface the astronomers used a clever technique. They observed the brown dwarfs using the CRIRES instrument on the VLT. This allowed them not just to see the changing brightness as Luhman 16B rotated, but also to see whether dark and light features were moving away from, or towards the observer. By combining all this information they could recreate a map of the dark and light patches of the surface.

The atmospheres of brown dwarfs are very similar to those of hot gas giant exoplanets, so by studying comparatively easy-to-observe brown dwarfs astronomers can also learn more about the atmospheres of young, giant planets — many of which will be found in the near future with the new SPHERE instrument that will be installed on the VLT in 2014.

Crossfield ends on a personal note: „Our brown dwarf map helps bring us one step closer to the goal of understanding weather patterns in other solar systems. From an early age I was brought up to appreciate the beauty and utility of maps. It’s exciting that we’re starting to map objects out beyond the Solar System!”

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *