Считается, что коричневые карлики являются недостающим звеном между планетами и звездами, их масса в 80 раз превышает массу Юпитера. Но их центры недостаточно горячие или плотные, чтобы генерировать энергию посредством ядерного синтеза, как это делают звезды.
Любопытно, что ученые обнаружили, что для звезд, масса которых примерно равна массе нашего Солнца, менее 1 процента имеют коричневый карлик, вращающийся в пределах 3 а.е. (1 а.е. — это расстояние между Землей и Солнцем). Это явление получило название «пустыня коричневых карликов».Недавно обнаруженный коричневый карлик, который вращается вокруг звезды-хозяина, может населять эту пустыню.
Спитцер и Свифт наблюдали событие микролинзирования после того, как были обнаружены наземными исследованиями микролинзирования, включая эксперимент по оптическому гравитационному линзированию (OGLE). Открытие этого коричневого карлика с громоздким названием OGLE-2015-BLG-1319 знаменует собой первый раз, когда два космических телескопа объединились для наблюдения за событием микролинзирования.«Мы хотим понять, как коричневые карлики образуются вокруг звезд и почему существует разрыв в их местонахождении по сравнению с их звездами-хозяевами», — сказал Йоси Шварцвальд, научный сотрудник НАСА из Лаборатории реактивного движения НАСА, Пасадена, Калифорния, и ведущий автор исследования, опубликованного в Astrophysical Journal. «Возможно,« пустыня »не такая сухая, как мы думаем».Что такое микролинзирование?
В случае микролинзирования звезда фонового источника служит фонариком для наблюдателя. Когда массивный объект проходит перед фоновой звездой по лучу зрения, фоновая звезда становится ярче, потому что объект переднего плана отклоняет и фокусирует свет от фоновой звезды-источника.
В зависимости от массы и расположения промежуточного объекта фоновая звезда может ненадолго казаться в тысячи раз ярче.Один из способов лучше понять свойства системы линзирования — это наблюдать за событием микролинзирования с более чем одной точки обзора. Имея несколько телескопов, фиксирующих яркость звезды на заднем плане, ученые могут воспользоваться «параллаксом», очевидной разницей в положении объекта, если смотреть из двух точек в космосе.
Когда вы держите большой палец перед носом и закрываете левый глаз, затем открываете его и закрываете правый глаз, ваш большой палец кажется движется в пространстве, но он остается на месте с двумя открытыми глазами. В контексте микролинзирования наблюдение одного и того же события из двух или более удаленных друг от друга мест приведет к разным схемам увеличения.
«Каждый раз, когда у вас есть несколько точек наблюдения, таких как Земля и один, или, в данном случае, два космических телескопа, это как иметь несколько глаз, чтобы увидеть, как далеко что-то находится», — сказал Шварцвальд. «Из моделей того, как работает микролинзирование, мы можем затем использовать это, чтобы вычислить взаимосвязь между массой объекта и его расстоянием».Новое исследованиеСпитцер наблюдал двойную систему, содержащую коричневый карлик, в июле 2015 года, в течение последних двух недель кампании космического телескопа по микролинзированию в этом году.
В то время как Спитцер находится на расстоянии более 1 астрономической единицы от Земли по орбите Земли вокруг Солнца, Свифт находится на низкой околоземной орбите, окружая нашу планету. Свифт также видел двойную систему в конце июня 2015 года с помощью микролинзирования, что представляет собой первый случай, когда этот телескоп наблюдал событие микролинзирования. Но Свифт находится недостаточно далеко от наземных телескопов, чтобы получить существенно иное представление об этом конкретном событии, поэтому параллакс между ними не измерялся. Это дает ученым возможность понять пределы возможностей телескопа для определенных типов объектов и расстояний.
«Наше моделирование предполагает, что Swift может измерить этот параллакс для близлежащих, менее массивных объектов, включая« свободно плавающие планеты », которые не вращаются вокруг звезд», — сказал Шварцвальд.Объединив данные этих космических и наземных телескопов, исследователи определили, что масса недавно открытого коричневого карлика составляет от 30 до 65 масс Юпитера.
Они также обнаружили, что коричневый карлик вращается вокруг K-карлика, типа звезды, которая имеет примерно половину массы Солнца. На основании имеющихся данных исследователи обнаружили два возможных расстояния между коричневым карликом и его звездой-хозяином: 0,25 а.е. и 45 а.е. Расстояние в 0,25 а.е. поместило бы эту систему в пустыню коричневых карликов.
«В будущем мы надеемся получить больше наблюдений за явлениями микролинзирования с разных точек зрения, что позволит нам глубже исследовать характеристики коричневых карликов и планетных систем», — сказал Джеффри Брайден, ученый из Лаборатории реактивного движения и соавтор исследования.Лаборатория реактивного движения руководит миссией космического телескопа Спитцера для Управления научных миссий НАСА в Вашингтоне.
Научные операции проводятся в Научном центре Спитцера в Калифорнийском технологическом институте в Пасадене, Калифорния. Операции с космическими кораблями базируются в компании Lockheed Martin Space Systems, Литтлтон, Колорадо.
Данные хранятся в Инфракрасном научном архиве, расположенном в Центре инфракрасной обработки и анализа Калифорнийского технологического института. Спутник НАСА Swift был запущен в ноябре 2004 года и управляется Центром космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд.