Kredit gambar: ESO
Sebuah tim astronom Eropa telah menemukan bintang katai coklat terdekat yang pernah ditemukan. Epsilon Indi B adalah 45 kali massa Jupiter dan membutuhkan 400 tahun untuk mengorbit bintang utama.
Sebuah tim astronom Eropa [2] telah menemukan objek Brown Dwarf (bintang 'gagal') kurang dari 12 tahun cahaya dari Matahari. Ini adalah yang terdekat yang belum diketahui.
Sekarang dinamai Epsilon Indi B, itu adalah pendamping bintang terang yang terkenal di langit selatan, Epsilon Indi (sekarang "Epsilon Indi A"), yang sebelumnya dianggap lajang. Sistem biner adalah salah satu dari dua puluh sistem bintang terdekat ke Matahari.
Katai coklat itu ditemukan dari gerakan relatif cepat melintasi langit yang dibagikan dengan rekannya yang lebih cerah: pasangan itu bergerak dengan diameter bulan penuh dalam waktu kurang dari 400 tahun. Ini pertama kali diidentifikasi menggunakan pelat fotografi arsip digital dari SuperCOSMOS Sky Surveys (SSS) dan dikonfirmasi menggunakan data dari Two Micron All Sky Survey (2MASS). Pengamatan tindak lanjut dengan instrumen SOFI sensitif inframerah dekat pada ESO 3,5-m New Technology Telescope (NTT) di Observatorium La Silla mengkonfirmasi sifatnya dan memungkinkan pengukuran sifat fisiknya.
Epsilon Indi B memiliki massa hanya 45 kali dari Jupiter, planet terbesar di Tata Surya, dan suhu permukaan hanya 1000? C. Itu milik kategori benda yang disebut 'T kurcaci' yang mengangkangi domain antara bintang dan planet raksasa.
Epsilon Indi B adalah katai kerdil terdekat dan tercerah yang dikenal. Studi di masa depan tentang objek baru ini menjanjikan untuk memberikan para astronom petunjuk penting baru mengenai pembentukan dan evolusi benda-benda langit yang eksotis ini, pada saat yang sama menghasilkan wawasan menarik ke zona perbatasan antara planet dan bintang.
Jarum bergerak kecil di tumpukan jerami raksasa
Bayangkan Anda adalah ahli ornitologi profesional, baru-baru ini pulang dari ekspedisi ke hutan-hutan Amerika Selatan, tempat Anda menghabiskan waktu berminggu-minggu menggunakan lensa telefoto bertenaga tinggi Anda mencari spesies burung langka. Santai, Anda mengambil beberapa foto sudut lebar bunga-bunga mekar di kebun belakang Anda, tidak terganggu oleh burung hitam biasa yang terbang melintasi jendela bidik Anda. Hanya kemudian, ketika dengan hati-hati membandingkan foto-foto itu, Anda melihat sesuatu yang kecil dan berwarna luar biasa, berkilauan dekat di belakang burung hitam: Anda telah menemukan burung langka yang eksotik, tepat di rumah.
Dengan cara yang hampir sama, tim astronom [2] baru saja menemukan salah satu tetangga terdekat dengan Matahari, 'bintang gagal' yang eksotis yang dikenal sebagai 'kerdil coklat', bergerak cepat melintasi langit di konstelasi selatan Indus ( Orang India). Menariknya, pada saat teleskop tumbuh lebih besar dan dilengkapi dengan detektor elektronik yang semakin canggih, masih banyak yang bisa dipelajari dengan menggabungkan pelat foto lama dengan teknologi modern ini.
Lempeng foto yang diambil oleh teleskop bidang lebar ("Schmidt") selama beberapa dekade terakhir telah diberikan kesempatan hidup baru melalui digitalisasi oleh mesin pengukur otomatis, yang memungkinkan komputer untuk menjelajah secara efektif melalui arsip data yang sangat besar dan berharga yang sejauh ini belum sepenuhnya dieksploitasi [3]. Untuk Southern Sky, Institute for Astronomy di Edinburgh (Scotland, UK) baru-baru ini merilis scan yang dibuat oleh mesin SuperCOSMOS dari pelat yang mencakup beberapa dekade dalam tiga pasak optik. Data ini sangat cocok untuk mencari objek dengan gerakan besar yang tepat dan warna ekstrim, seperti katai coklat di sekitar Solar.
Semuanya bergerak - pertanyaan tentang perspektif
Dalam astronomi, `gerakan yang tepat 'dari sebuah bintang menandakan gerakannya yang nyata di bidang langit; biasanya dinyatakan dalam detik busur per tahun [4]. Kecepatan bintang yang sesuai dan nyata (dalam kilometer per detik) hanya dapat diperkirakan jika jaraknya diketahui.
Sebuah bintang dengan gerakan tepat yang besar dapat menunjukkan kecepatan yang sangat besar atau hanya bahwa bintang itu dekat dengan kita. Dengan analogi, sebuah pesawat terbang tepat setelah lepas landas memiliki kecepatan sebenarnya jauh lebih rendah daripada ketika melaju di ketinggian tinggi, tetapi bagi seorang pengamat yang mengawasi di dekat bandara, pesawat yang berangkat tampaknya bergerak jauh lebih cepat melintasi langit.
Proxima Centauri, tetangga bintang terdekat kami, hanya berjarak 4,2 tahun cahaya (lih. ESO PR 22/02) dan memiliki gerakan yang tepat 3,8 arcsec / tahun (sesuai dengan 23 km / detik relatif terhadap Matahari, ke arah tegak lurus) ke garis pandang). Bintang gerak tertinggi yang diketahui adalah Bintang Barnard pada jarak 6 tahun cahaya dan bergerak 10 arcsec / tahun (87 km / detik relatif terhadap Matahari). Semua bintang yang diketahui dalam 30 tahun cahaya adalah objek gerak tinggi dan bergerak setidaknya 0,2 arcsec / tahun.
Pukat untuk objek yang bergerak cepat
Untuk beberapa waktu, para astronom di Astrophysical Institute di Potsdam telah melakukan pencarian terkomputerisasi secara sistematis untuk objek-objek gerak tinggi yang muncul pada pelat langit fotografi merah, tetapi tidak pada pelat biru yang setara. Tujuan mereka adalah untuk mengidentifikasi benda-benda keren yang sampai sekarang tidak diketahui di lingkungan Solar.
Mereka sebelumnya telah menemukan beberapa benda baru dalam waktu 30 tahun cahaya dengan cara ini, tetapi tidak ada yang merah atau bergerak dari jarak secepat yang sekarang mereka terperangkap di rasi bintang Indus di langit selatan. Objek ini hanya terlihat pada pelat dengan panjang gelombang terpanjang di basis data SuperCOSMOS Sky Survey. Itu bergerak begitu cepat sehingga pada lempeng yang hanya terpisah dua tahun pada 1990-an, ia telah memindahkan hampir 10 detik busur di langit, memberikan gerakan yang tepat 4,7 arcsec / tahun. Itu juga sangat redup pada panjang gelombang optik, alasan mengapa itu belum pernah terlihat sebelumnya. Namun, ketika dikonfirmasi dalam data dari Two Micron All Sky Survey digital (2MASS), itu terlihat jauh lebih terang dalam inframerah, dengan ciri khas warna kurcaci cokelat yang keren.
Pada titik ini, objek tersebut dianggap sebagai pengembara yang terisolasi. Namun, pencarian melalui katalog online yang tersedia dengan cepat mengungkapkan bahwa hanya 7 menit jauhnya adalah bintang terkenal, Epsilon Indi. Keduanya berbagi gerakan tepat yang sangat besar sama persis, dan dengan demikian segera jelas keduanya harus terkait, membentuk sistem biner lebar yang dipisahkan oleh lebih dari 1500 kali jarak antara Matahari dan Bumi.
Epsilon Indi adalah salah satu dari 20 bintang terdekat dengan Matahari hanya dalam waktu 11,8 tahun cahaya [5]. Ini adalah bintang kerdil (tipe spektral K5) dan dengan suhu permukaan sekitar 4000? C, agak lebih dingin daripada Matahari. Karena itu, sering muncul dalam fiksi ilmiah sebagai rumah dari sistem planet layak huni [6]. Itu semua tetap kuat di bidang spekulasi, tetapi bagaimanapun, kita sekarang tahu bahwa itu pasti memiliki teman yang sangat menarik.
Ini adalah penemuan yang luar biasa: Epsilon Indi B adalah sumber mirip bintang terdekat dengan Matahari yang ditemukan dalam 15 tahun, sumber gerak tertinggi yang tepat ditemukan dalam lebih dari 70 tahun, dan dengan total luminositas hanya 0,002% dari Matahari, salah satu dari sumber yang secara intrinsik paling samar yang pernah terlihat di luar Tata Surya!
Setelah Proxima dan Alpha Centauri, sistem Epsilon Indi juga merupakan sistem biner lebar kedua yang dikenal dalam 15 tahun cahaya. Namun, tidak seperti Proxima Centauri, Epsilon Indi B bukan bintang biasa.
Katai coklat: pendinginan, pendinginan, pendinginan ...
Dalam beberapa hari penemuannya dalam database, para astronom berhasil mengamankan spektrum inframerah Epsilon Indi B menggunakan instrumen SOFI pada ESO 3,5-m New Technology Telescope (NTT) di La Silla Observatory (Chile). Spektrum menunjukkan fitur penyerapan yang luas karena metana dan uap air di atmosfer atasnya, menunjukkan suhu 'hanya' 1000? C. Bintang-bintang biasa tidak pernah sekeren ini - Epsilon Indi B dikukuhkan sebagai katai coklat.
Katai coklat diperkirakan terbentuk dalam cara yang hampir sama dengan bintang, oleh keruntuhan gravitasi gumpalan gas dingin dan debu di awan molekul yang padat. Namun, untuk alasan yang belum sepenuhnya jelas, beberapa rumpun berakhir dengan massa kurang dari 7,5% dari Matahari kita, atau 75 kali massa planet Jupiter. Di bawah batas itu, tidak ada tekanan yang cukup di inti untuk memulai fusi hidrogen nuklir, sumber daya yang stabil dan tahan lama untuk bintang-bintang biasa seperti Matahari. Kecuali untuk fase awal singkat di mana beberapa deuterium dibakar, benda-benda bermassa rendah ini terus dingin dan memudar perlahan-lahan sambil melepaskan panas yang tersisa dari kelahiran mereka.
Diskusi teoritis tentang benda-benda semacam itu dimulai sekitar 40 tahun yang lalu. Mereka pertama kali bernama ‘kurcaci hitam’ dan kemudian ‘kurcaci coklat’, sebagai pengakuan atas perkiraan suhu yang sangat dingin. Namun, mereka juga diprediksi sangat redup dan sangat merah, dan baru pada tahun 1995 benda-benda seperti itu mulai terdeteksi.
Yang pertama dilihat sebagai sahabat samar bintang-bintang terdekat, dan kemudian, beberapa ditemukan mengambang bebas di lingkungan Solar. Sebagian besar katai coklat milik jenis spektral L dan T yang baru diklasifikasikan, di bawah katai kerdil tipe M. yang sudah lama dikenal, sangat merah di mata manusia, tetapi kurcaci L dan T masih lebih dingin, sedemikian rupa sehingga hampir tidak terlihat pada panjang gelombang optik, dengan sebagian besar emisinya keluar dalam inframerah. [7].
Seberapa besar Epsilon Indi B?
Usia sebagian besar katai coklat yang terdeteksi hingga saat ini tidak diketahui dan karenanya sulit untuk memperkirakan massa mereka. Namun, dapat diasumsikan bahwa usia Epsilon Indi B sama dengan usia Epsilon Indi A, yang usianya diperkirakan 1,3 miliar tahun berdasarkan kecepatan rotasinya. Menggabungkan informasi ini dengan suhu terukur, kecerahan, dan jarak, maka dimungkinkan untuk menentukan massa Epsilon Indi B menggunakan model teoritis katai coklat.
Dua set model independen menghasilkan hasil yang sama: Epsilon Indi B harus memiliki massa antara 4-6% dari Matahari, atau 40-60 massa Jupiter. Nilai yang paling mungkin adalah sekitar 45 massa Jupiter, yaitu jauh di bawah batas fusi hidrogen, dan secara definitif mengonfirmasi penemuan baru ini sebagai kerdil coklat yang bonafide.
Pentingnya Epsilon Indi B
Foto PR 03c / 03 menunjukkan sensus terkini dari bintang-bintang di lingkungan matahari. Semua bintang ini telah dikenal selama bertahun-tahun, termasuk GJ1061, yang, bagaimanapun, hanya memiliki jarak yang mantap pada tahun 1997. Penemuan Epsilon Indi B, bagaimanapun, adalah kasus yang ekstrem, belum pernah di katalog, dan katai coklat pertama yang ditemukan. dapat ditemukan dalam cakrawala 12,5 tahun cahaya.
Jika prediksi saat ini benar, seharusnya ada dua kali lebih banyak katai coklat dari bintang sekuens utama. Akibatnya, Epsilon Indi B mungkin yang pertama dari 100 mungkin katai coklat dalam jarak ini, masih menunggu untuk ditemukan!
Epsilon Indi B adalah tangkapan penting di luar katalogisasi lingkungan Solar. Sebagai kerdil coklat terdekat yang diketahui dan paling terang dan dengan jarak yang diukur secara sangat akurat, ia dapat dikenai berbagai macam studi pengamatan terperinci. Dengan demikian dapat berfungsi sebagai templat untuk anggota kelas yang lebih jauh.
Dengan bantuan Epsilon Indi B, para astronom sekarang harus dapat melihat lebih jauh ke dalam misteri seputar pembentukan dan evolusi benda-benda eksotis yang dikenal sebagai katai coklat, di antara bintang-bintang dan planet-planet raksasa, fisika inti dalam diri mereka, dan cuaca dan sifat kimia atmosfernya.
Catatan sejarah - rasi selatan Indus
Rasi bintang Indus terletak jauh di langit selatan, terletak di antara tiga burung, Grus (The Crane), Tucana (The Toucan) dan Pavo (The Peacock), lih. Foto PR 03d / 03.
Pertama kali dikatalogkan pada 1595-1597 oleh navigator Belanda Pieter Dirkszoon Keyser dan Frederick de Houtman, rasi ini ditambahkan ke langit selatan oleh Johann Bayer dalam bukunya 'Uranometria' (1603) untuk menghormati penduduk asli Amerika yang dijumpai oleh para penjelajah Eropa di penjelajah mereka. bepergian.
Secara khusus, telah disarankan bahwa secara khusus penduduk asli Tierra del Fuego dan Patagonia yang diwakili di Indus, lebih dari dua ribu kilometer selatan La Silla di mana pengamatan spektroskopi pertama Epsilon Indi B dibuat sekitar 400 tahun kemudian .
Dalam gambar selanjutnya oleh Bode yang diperlihatkan di sini, Epsilon Indi, bintang paling terang kelima di Indus, dikaitkan dengan salah satu panah di tangan orang India.
Sumber Asli: Siaran Berita ESO
