چرخش دوقلویی: ستاره‌شناسان رمز ۲۹ ساله کوتوله قهوه‌ای را حل کردند
یک معمای بلندمدت که دهه‌ها ستاره‌شناسان را به چالش می‌کشید، سرانجام حل شد.
کوتوله قهوه‌ای «گلیزه 229B» که به‌عنوان اولین کوتوله قهوه‌ای شناخته می‌شود، همیشه کمی عجیب به نظر می‌رسید. کم‌نورتر از آنچه باید با توجه به جرمش انتظار می‌رفت.
تیمی از ستاره‌شناسان به رهبری جری شوان از دانشگاه کلتک، تصمیم گرفتند به طور ژرف‌تر این معما را بررسی کنند. با استفاده از تلسکوپ‌ها و ابزارهای پیشرفته، شروع به کشف اسرار گلیزه 229B کردند.
به شکل تعجب، ستاره‌شناسان دریافتند که گلیزه 229B یک جسم واحد نیست بلکه یک جفت کوتوله قهوه‌ای است که به صورت نزدیک به هم می‌چرخند.
«گلیزه 229B به‌عنوان نماد کوتوله‌های قهوه‌ای شناخته می‌شد. و اکنون ما دانسته‌ایم که چقدر در اشتباه بودیم در مورد ماهیت این جرم. این یک جسم نیست بلکه دو جسم است. ما قادر به بررسی تفکیک‌های به این نزدیکی تا کنون نبودیم»، گفت شوان، دانشجویی که با دیمیتری ماوت، استاد ستاره‌شناسی دیوید موریسرو، همکاری می‌کند.
چرخش نزدیک به هم
ستاره‌شناسان از رصدخانه پالومار برای کشف گلیزه 229B در سال ۱۹۹۵ استفاده کردند.
این یک کشف مهم بود چرا که اولین تشخیص تأیید شده کوتوله قهوه‌ای را نشان داد، جسمی آسمانی که سنگین‌تر از غول‌های گازی است اما سبک‌تر از ستارگان.
کشف متان در جو گلیزه 229B یک نشانگر کلیدی از ماهیت کوتوله قهوه‌ای آن بود.
تیم کلتک ابتدا جرم گلیزه 229B را حدود ۷۰ برابر جرم مشتری تخمین زدند. با این حال، از این که این جرم به نظر می‌رسید کم‌نورتر از آنچه برای جرمی با این جرم انتظار داشتند، متعجب شدند.
این یافته‌های اولیه تحقیقاتی بیشتر را برانگیخت و بعد از تقریباً ۱۰۰ مشاهده، تیم حضور یک جفت کوتوله قهوه‌ای به‌طور محکم متصل را تأیید کرد.
دو کوتوله قهوه‌ای که اکنون به‌عنوان گلیزه 229Ba و گلیزه 229Bb شناخته می‌شوند، حدود ۳۸ و ۳۴ برابر جرم مشتری هستند. آنها هر ۱۲ روز به دور هم می‌چرخند که تا کنون از دید پنهان بوده است.
ستاره‌شناسان مشاهده کردند که سطح نورانیت جفت با آنچه برای دو کوتوله قهوه‌ای کم‌جرم و کم‌نور انتظار می‌رود، سازگار است.
مشاهدات گسترده
برای تأیید این که گلیزه 229B یک همدم دارد، تیم از دو ابزار در روی همدم استفاده کرد و نتایج چیزی را که به دنبالش بودند تأیید کرد.
GRAVITY جسم را فضایی به دو جسم جداگانه تقسیم کرد در حالی که ابزار CRIRES+ امضای طیفی از هر جسم را تشخیص داد.
ابزار CRIRES+ حرکت مولکول‌ها در جو کوتوله قهوه‌ای را اندازه‌گیری کرد و حرکت مداری آنها را تأیید کرد.
کوتوله‌های قهوه‌ای از هم حدود ۱۶ برابر فاصله بین زمین و ماه فاصله دارند. به‌عنوان یک جفت، هر ۲۵۰ سال یک بار به دور یک ستاره M-dwarf (کوچکتر و قرمزتر از خورشید) می‌چرخند.
«این دو جهان که به هم می‌پیچند در واقع از مشتری کوچکتر هستند. اگر ما چیزی مانند آنها در منظومه شمسی خود داشتیم، در آسمان شب ما به طور عجیبی به نظر می‌رسیدند. این کشف درخشان‌ترین و جذاب‌ترین در اخترفیزیک ناپایدار در دهه‌هاست»، گفت ربکا اوپنهایمر، که بخشی از تیم کلتک در سال ۱۹۹۵ بود که به کشف دست یافتند.
هنوز علت تشکیل جفت کوتوله قهوه‌ای ناشناخته است. یک نظریه پیشنهاد می‌کند که آنها درون یک دیسک گردان از ماده در اطراف یک ستاره در حال تشکیل تشکیل شده باشند. دیسک ممکن است به "دو بذر کوتوله قهوه‌ای" تقسیم شده که بعداً به‌طوری گرانشی به هم متصل شدند. اینکه آیا این فرآیند همچنین جفت سیاره‌ای تشکیل می‌شود یا خیر، هنوز نامشخص است.
تیم قصد دارد از ابزارهایی مانند کیک پلانت ونجی‌ر و تشخیص‌دهنده پرکسیون بالا برای مشخصات اجرام خارج سامانه (HISPEC) برای جستجو برای همزادهای کوتوله قهوه‌ای بیشتر استفاده کند.
این ابزارهای تازه به آنها کمک خواهند کرد تا این اجرام را با جزئیات بیشتر بررسی کرده و درباره تشکیل و خواص آنها بیشتر بدانند.
«این که همراهی اولین کوتوله قهوه‌ای شناخته شده یک دوتایی است امیدوارکننده برای تلاش‌های جاری برای پیدا کردن موارد بیشتر است»، نتیجه‌گیری کرد شوان.
یافته‌ها در ژورنال نیچر.
