Zvětšit obrázek

Hnědý trpaslík CFBDS0059 (malý červený bod) a graf - blízké infračervené spektrum (nejnižší křivka) objasňující přítomnost amoniaku. Kredit: P. Delorme et al. (A&A)

Mezinárodní tým vedený francouzskými a kanadskými astronomy objevil dosud nejchladnějšího hnědého trpaslíka. Podařili se jim to díky velkým dalekohledům: 3,6m CFHT (Canada France Hawaii Telescope) a 8,0m Gemini North Telescope na Mauna Kea na Havaji; a 3,5m NTT (New Technology Telescope) v La Silla v Chile (ESO).

CFBDS0059 byl objeven v rámci projektu Canada-France Brown-Dwarfs survey. Hnědý trpaslík byl poprvé identifikován na snímcích z širokoúhlé kamery Megacam na dalekohledu CFHT (Havaj). Infračervené obrázky, které byly pak získané dalekohledem NTT(Chile), potvrdily velmi nízkou teplotu objektu. Definitivní spektrum ukazující přítomnost amoniaku (čpavku) byly získány dalekohledem Gemini North Telescope (Havaj). 

Výsledky byly publikovány v dubnovém Astronomy & Astrophysics.

Hnědý trpaslík byl pojmenován CFBDS J005910.83-011401.3 (zkráceně CFBDS0059). Leží od nás ve vzdálenosti 40 sv.l. Jeho teplota dosahuje hodnoty asi 350 °C a jeho hmotnost je asi 15 až 30krát větší než hmotnost Jupiteru nebo 70 až 35krát menší než hmotnost Slunce. Navíc je to objekt osamocený (izolovaný) – neobíhá kolem žádné hvězdy.

Hnědí trpaslíci leží někde uprostřed mezi hvězdami a obřími planetami. Jejich hmotnost je obvykle menší než 70 hmotností Jupiteru. Kvůli malé hmotnosti jejich centrální teplota není dost vysoká na to, aby udržela „funkční“ termonukleární reakce po dlouhou dobu. Na rozdíl od hnědých trpaslíků u hvězd jako je naše Slunce po většinu jejich života hoří vodík. Proto si udržují konstantní vnitřní teplotu, zatímco hnědý trpaslík od svého vzniku po celý zbytek života se stává jen chladnějším a chladnějším.

Zvětšit obrázek

Dalekohled CFHT. Kredit: P. Delorme et al. (A&A)

První hnědí trpaslíci byli objevení v roce 1995. Od té doby se postupně ukazovalo, že tento typ hvězdných objektů má mnoho společných vlastností s obřími planetami, ale rozdíly stále zůstávají. Např. prachové mraky a aerosoly, stejně jako velké množství metanu, byly objeveny v jejich atmosféře (u těch nejchladnějších), stejně jako v atmosférách Jupiteru a Saturnu. Avšak dva významné rozdíly tam stále ještě existují. V atmosférách hnědých trpaslíků se voda nachází vždy v plynném stavu, zatímco u obřích planet kondenzuje a přemění se na vodní led.  Navíc při rozboru blízkého infračerveného spektra nebyl předtím u hnědých trpaslíků nikdy objeven amoniak (čpavek), zatímco je to hlavní složka Jupiterovy atmosféry. Nově objevený hnědý trpaslík CFBDS0059 mnohem více vypadá jako obří planeta než známé třídy hnědých trpaslíků – kvůli jeho nízké teplotě a přítomnosti amoniaku.

Zvětšit obrázek

3,5m NTT (New Technology Telescope) v Chile

Doposud byly známé dvě třídy hnědých trpaslíků: L s teplotou od 1200 do 2000 °C a prachovými mraky a aerosoly v jejich vysoké atmosféře; a T s teplotou nižší než 1200 °C a velmi rozmanitým spektrem kvůli metanu tvořícímu se v jejich atmosféře. Protože CFBDS0059 obsahuje amoniak a má mnohem nižší teplotu než trpaslíci třídy L a T, mohl by se stát prototypem nové třídy hnědých trpaslíků s označením Y. Tato nová třída by se pak stala nejchladnějším hvězdným objektem a chybějícím článkem mezi hvězdami a obřími planetami. Astronomové by pak mohli vyplnit oblast od nejžhavějších hvězd až po obří planety s teplotami nižšími než -100°C.

Tento objev má také důležité důsledky pro studium exoplanet. Atmosféra hnědých trpaslíků se velmi podobá těm u obřích planet – proto astronomové používají stejné počítačové modely. Takové modelování vyžaduje těsnou vazbu s pozorováními. Ale pozorování atmosfér exoplanet je vskutku velmi tvrdý oříšek, protože světlo mateřské hvězdy je mnohem intenzivnější a exoplanetu přezáří. A hnědí trpaslíci jsou izolované objekty, proto bude snazší je pozorovat. Hnědí trpaslíci s teplotami blízkými obřím planetám pomohou s jistým omezením modelovat atmosféry exoplanet.

Zdroj: Astronomy and Astrophysics