Przejdź do treści

Zaobserwowano obiekt, który jest na granicy olbrzymiej planety i brązowego karła

Astronomowie korzystający z VLA dokonali pierwszej radiowej detekcji obiektu o masie planetarnej, który znajduje się poza Układem Słonecznym. Obiekt, kilkanaście razy masywniejszy od Jowisza, jest zaskakująco silną elektrownią magnetyczną podróżującą przez kosmos bez towarzystwa jakiejkolwiek gwiazdy macierzystej. Jest dokładnie na granicy planety olbrzyma i brązowego karła.

Brązowe karły są zbyt masywnymi obiektami, by można je uznać za planety, jednak nie na tyle masywnymi, aby podtrzymać syntezę jądrową wodoru w swoich jądrach – proces, który zasila gwiazdy. W latach ‘60 ubiegłego stulecia teoretycy sugerowali, że takie obiekty będą istnieć, jednak nie odkryto żadnego z nich przed rokiem 1995. Pierwotnie uważano, że nie emitują one fal radiowych, ale w 2001 r. VLA odkryło rozbłysk radiowy, w którym ujawniono silną aktywność magnetyczną.

Kolejne obserwacje wykazały, że niektóre brązowe karły mają bardzo potężne zorze, podobne do tych obserwowanych na planetach olbrzymach w Układzie Słonecznym. Zorze obserwowane na Ziemi są wywoływane wiatrem słonecznym oddziałującym z polem magnetycznym naszej planety. Jednak samotne brązowe karły nie mają wiatru słonecznego od pobliskiej gwiazdy, z którym mogłyby wchodzić w interakcje. Nie jest jasne, w jaki sposób powstają zorze na brązowych karłach, ale naukowcy sądzą, że jedną z możliwości jest planeta bądź księżyc, który okrążając brązowego karła, oddziałuje z jego polem magnetycznym, tak jak ma to miejsce w przypadku Jowisza i jego satelity Io.

Dziwny obiekt z najnowszego badania, nazwany SIMP J01365663+0933473, posiada pole magnetyczne ponad 200-krotnie silniejsze, niż Jowisz. Pierwotnie został wykryty w 2016 r. jako jeden z pięciu brązowych karłów, które naukowcy badali za pomocą VLA, aby zdobyć nową wiedzę na temat pól magnetycznych i mechanizmów, dzięki którym niektóre z najciekawszych obiektów mogą wytwarzać silną emisję radiową. Masy brązowych karłów są trudne do mierzenia, a obiekt wtedy był uważany za starego i znacznie bardziej masywnego brązowego karła.

W zeszłym roku niezależny zespół naukowców odkrył, że SIMP J01365663+0933473 był częścią bardzo młodej grupy gwiazd. Jego młody wiek oznaczał, że w rzeczywistości był on tak mało masywny, że mógł być swobodnie płynącą planetą – tylko 12,7 razy masywniejszą i 1,22 razy większą, niż Jowisz. Mający 200 mln lat i znajdujący się 20 lat świetlnych od Ziemi, obiekt ma temperaturę 825oC. Dla porównania temperatura powierzchni Słońca to 5500oC.

Różnica pomiędzy gazowym olbrzymem a brązowym karłem pozostaje tematem gorących dyskusji wśród astronomów, ale jedną z zasad, które stosują, jest masa, poniżej której kończy się fuzja deuteru, znana jako „granica spalania deuteru”, około 13 mas Jowisza.

Jednocześnie zespół z Caltech, który pierwotnie wykrył emisję radiową w 2016 r., zaobserwował ją ponownie w nowym badaniu na jeszcze wyższych częstotliwościach radiowych i potwierdził, że jego pole magnetyczne było nawet silniejsze, niż pierwotnie zmierzono. 

Obserwacje VLA dostarczyły zarówno pierwszej detekcji radiowej, jak i pierwszego pomiaru pola magnetycznego możliwego obiektu o masie planetarnej poza Układem Słonecznym.

Takie silne pole magnetyczne stanowi duże wyzwanie dla zrozumienia mechanizmu dynamo, które wytwarza pole magnetyczne w brązowych karłach i planetach pozasłonecznych i pomaga zasilać zorze polarne, które astronomowie obserwują.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej:
VLA Detects Possible Extrasolar Planetary-Mass Magnetic Powerhouse

Źródło: NRAO

Na zdjęciu: Wizja artystyczna SIMP J01365663+0933473, obiektu o masie 12,7 mas Jowisza i polu magnetycznym 200-krotnie silniejszym, niż Jowisza. Obiekt znajduje się 20 lat świetlnych od Ziemi. Źródło: Caltech/Chuck Carter; NRAO/AUI/NSF