Przejdź do treści

Dwa dziwne brązowe karły znalezione dzięki pomocy naukowców-amatorów

brązowe karły

Z pomocą naukowców - amatorów astronomowie odkryli dwa bardzo niezwykłe brązowe karły - kule gazu, które nie są wystarczająco masywne, aby mogły świecić tak jak prawdziwe” gwiazdy.

Uczestnicy finansowanego przez NASA projektu Backyard Worlds: Planet 9 pomogli naukowcom dotrzeć do tych dziwacznych obiektów, wykorzystując w tym celu dane z satelity NASA Near-Earth Object Wide-Field Infrared Survey Explorer (NEOWISE) wraz z obserwacjami całego nieba zebranymi w latach 2009-2011 przez jego prekursora, satelitę WISE. Backyard Worlds: Planet 9 to przykład nauki obywatelskiej, czyli współpracy między profesjonalnymi naukowcami i zaangażowanymi w badania amatorami.

Naukowcy nazywają te nowo odkryte obiekty „pierwszymi ekstremalnymi podkarłami typu T”. Mają one masy rzędu około 75 mas Jowisza i liczą sobie mniej więcej 10 miliardów lat. Te dwa obiekty to najbardziej przypominające planety brązowe karły, jakie kiedykolwiek zaobserwowano w najstarszej populacji gwiazd Drogi Mlecznej. Astronomowie mają nadzieję, że dzięki tym brązowym karłom dowiedzą się teraz jeszcze więcej o egzoplanetach, bowiem być może te same procesy fizyczne mogą „tworzyć” zarówno planety, jak i brązowe karły.

– Te dziwaczne brązowe karły na tyle przypominają stare planety, że pomogą nam być może lepiej zrozumieć fizykę egzoplanet – mówi astrofizyk Marc Kuchner, główny badacz w Backyard Worlds: Planet 9 i Citizen Science Officer w Science Mission Directorate NASA w Maryland.

Dwa nowo odkryte i wyjątkowe brązowe karły mają też dość niezwykły skład. Oglądane w określonych długościach fal światła podczerwonego wyglądają wprawdzie tak jak inne brązowe karły, ale w innych nie przypominają już żadnych gwiazd ani planet, jakie badano do tej pory.

Naukowcy byli zaskoczeni na przykład tym, jak bardzo niewiele mają w sobie żelaza. Oznacza to, że podobnie jak pierwotne gwiazdy nie miały one w sobie żelaza pozostałego po narodzinach i śmierci gwiazd wcześniej występujących w ich kosmicznym otoczeniu. Typowy brązowy karzeł miałby aż 30 razy więcej żelaza i innych metali niż te nowo odkryte obiekty. Tymczasem wiele wskazuje na to, że jeden z tych brązowych karłów zawiera tylko około 3% więcej żelaza niż nasze Słońce. Naukowcy spodziewają się, że również bardzo stare egzoplanety mają niewysoką zawartość tego metalu.

– Głównym zagadnieniem w obecnych badaniach nad brązowymi karłami i egzoplanetami jest to, jak bardzo formowanie się planet w kosmosie zależy od obecności w ich otoczeniu metali takich jak żelazo i innych pierwiastków ciężkich utworzonych przez wiele wcześniejszych generacji gwiazd – dodaje Kuchner. – Fakt, że te brązowe karły mogły się uformować z tak niską obfitością metali, sugeruje, że być może powinniśmy także skoncentrować się na poszukiwaniach starożytnych egzoplanet ubogich w metale, lub egzoplanet krążących wokół bardzo starych, mało metalicznych gwiazd.

Praca opublikowana w „The Astrophysical Journal” szczegółowo opisuje te odkrycia i ich potencjalne implikacje dla astrofizyki. Sześciu naukowców-amatorów wymieniono w niej jako współautorów badań. Jeden z niezwykłych brązowych karłów, obiekt o nazwie WISE 0414, został odkryty w dużej mierze właśnie przez grupę takich badaczy, w tym uczestników projektu Backyard Worlds: Paulę Beaulieu, Sama Goodmana, Williama Pendrilla, Austina Rothermicha i Arttu Sainio. „Obywatelscy naukowcy”, którzy znaleźli WISE 0414, przejrzeli wcześniej setki zdjęć wykonanych przez WISE w poszukiwaniu poruszających się obiektów, które wciąż najłatwiej jest czasem wykryć właśnie ludzkim okiem.

– Odkrycie tych dwóch brązowych karłów pokazuje, że miłośnicy astronomii mogą wnieść swój cenny wkład w proces naukowy – mówi Schneider. –​​​​​​​ Dzięki takim inicjatywom tysiące ludzi może efektywnie współpracować nad znajdowaniem tych niezwykłych obiektów w naszym słonecznym sąsiedztwie.

Odkrycie sugeruje też, że astronomowie mogą w przyszłości znaleźć więcej takich obiektów. Trwający wciąż projekt Backyard Worlds: Planet 9 pozwala każdemu dołączyć do poszukiwań tajemniczych gwiazd w danych zebranych przez sondę kosmiczną WISE. Łącznie miłośnicy korzystający z tego projektu odkryli już ogromne bogactwo astronomicznych skarbów, w tym ponad 1600 brązowych karłów i najstarszego, najzimniejszego znanego nauce białego karła otoczonego dyskiem kosmicznych pozostałości. Do tej pory w projekcie wzięło udział blisko 150 000 osób.


Czytaj więcej:


Opracowanie: Elżbieta Kuligowska

Źródło: NASA

Na ilustracji: Pomimo swojej nazwy brązowe karły wydawałyby się dla ludzkiego oka karmazynowe lub pomarańczowo-czerwone, gdybyśmy mogli obserwować je z bliska.
Źródło: William Pendrill.