Tin tức Khoa học Skynet

Một cặp vật thể giống hành tinh cô đơn được sinh ra như những ngôi sao

Ngày:
Th12 17, 2020
Tóm tắt:

Một nhóm nghiên cứu quốc tế đã phát hiện ra một hệ thống nhị phân kỳ lạ bao gồm hai vật thể giống hành tinh trẻ, quay quanh nhau từ một khoảng cách rất lớn. Mặc dù những vật thể này trông giống như những hành tinh ngoài hành tinh khổng lồ, chúng được hình thành theo cách giống như các ngôi sao, chứng minh rằng cơ chế thúc đẩy sự hình thành sao có thể tạo ra những thế giới giả mạo trong những hệ thống bất thường không có Mặt trời.

Chia sẻ:
BÀI VIẾT ĐẦY ĐỦ

Tác phẩm của nghệ sĩ về hai ngôi sao lùn nâu, ở tiền cảnh là Oph 98B màu tím, ở hậu cảnh là Oph 98A màu đỏ. Oph 98A lớn hơn và do đó sáng hơn và nóng hơn trong số hai. Hai vật thể được bao quanh bởi đám mây phân tử mà chúng được hình thành. Nhà cung cấp hình ảnh: Đại học Bern / Thibaut Roger
Tác phẩm của nghệ sĩ về hai ngôi sao lùn nâu, ở tiền cảnh là Oph 98B màu tím, ở hậu cảnh là Oph 98A màu đỏ. Oph 98A lớn hơn và do đó sáng hơn và nóng hơn trong số hai. Hai vật thể được bao quanh bởi đám mây phân tử mà chúng được hình thành.
Nhà cung cấp hình ảnh: Đại học Bern / Thibaut Roger

Các quá trình hình thành sao đôi khi tạo ra các vật thể thiên văn bí ẩn được gọi là sao lùn nâu, nhỏ hơn và lạnh hơn các ngôi sao, và có thể có khối lượng và nhiệt độ bằng với khối lượng và nhiệt độ của các hành tinh ngoài trong những trường hợp khắc nghiệt nhất. Cũng giống như các ngôi sao, sao lùn nâu thường đi lang thang một mình trong không gian, nhưng cũng có thể được nhìn thấy trong hệ nhị phân, nơi hai sao lùn nâu quay quanh nhau và đi cùng nhau trong thiên hà.

Các nhà nghiên cứu do Clémence Fontanive dẫn đầu từ Trung tâm Không gian và Môi trường sống (CSH) và NCCR PlanetS đã phát hiện ra một hệ sao đôi không có sao kỳ lạ của sao lùn nâu. Hệ thống CFHTWIR-Oph 98 (gọi tắt là Oph 98) bao gồm hai vật thể có khối lượng rất thấp là Oph 98 A và Oph 98 B. Nó nằm cách Trái đất 450 năm ánh sáng trong liên kết sao Ophiuchus. Các nhà nghiên cứu đã rất ngạc nhiên bởi thực tế là Oph 98 A và B đang quay quanh nhau từ một khoảng cách rất lớn, gấp 5 lần khoảng cách giữa Sao Diêm Vương và Mặt trời, tương ứng với 200 lần khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trời. Nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí The Astrophysical Journal Letters .

Khối lượng cực thấp và độ phân tách rất lớn

Cặp đôi này là một ví dụ hiếm hoi về hai vật thể giống nhau về nhiều mặt với các hành tinh khổng lồ ngoài Mặt trời, quay quanh nhau mà không có ngôi sao mẹ. Thành phần nặng hơn, Oph 98 A, là một sao lùn nâu trẻ có khối lượng gấp 15 lần sao Mộc, gần như nằm chính xác trên ranh giới ngăn cách sao lùn nâu với các hành tinh. Bạn đồng hành của nó, Oph 98 B, chỉ nặng hơn sao Mộc 8 lần.

Các thành phần của hệ nhị phân được ràng buộc bởi một liên kết vô hình gọi là năng lượng liên kết hấp dẫn, và liên kết này trở nên mạnh hơn khi các vật thể có khối lượng lớn hơn hoặc gần nhau hơn. Với khối lượng cực thấp và độ phân tách rất lớn, Oph 98 có năng lượng liên kết yếu nhất so với bất kỳ hệ nhị phân nào được biết cho đến nay.

Khám phá nhờ dữ liệu từ Hubble

Clémence Fontanive và các đồng nghiệp của cô đã phát hiện ra người bạn đồng hành với Oph 98 A bằng cách sử dụng hình ảnh từ Kính viễn vọng Không gian Hubble. Fontanive nói: “Các sao lùn nâu khối lượng thấp rất lạnh và phát ra rất ít ánh sáng, chỉ thông qua bức xạ nhiệt hồng ngoại. Ánh sáng nhiệt này cực kỳ mờ nhạt và có màu đỏ, và các sao lùn nâu do đó chỉ có thể nhìn thấy trong ánh sáng hồng ngoại.” Hơn nữa, sự liên kết giữa các ngôi sao trong đó có hệ nhị phân, Ophiuchus, được nhúng trong một đám mây bụi dày đặc làm tán xạ ánh sáng nhìn thấy. Trưởng nhóm nghiên cứu giải thích: “Quan sát bằng tia hồng ngoại là cách duy nhất để nhìn xuyên qua lớp bụi này. Cô cho biết thêm: “Việc phát hiện một hệ thống như Oph 98 cũng cần một camera có độ phân giải rất cao, vì góc phân cách giữa Oph 98 A và B nhỏ hơn hàng nghìn lần so với kích thước của mặt trăng trên bầu trời.

Vì sao lùn nâu đủ lạnh, hơi nước hình thành trong bầu khí quyển của chúng, tạo ra các đặc điểm nổi bật trong tia hồng ngoại thường được sử dụng để xác định sao lùn nâu. Tuy nhiên, không thể dễ dàng phát hiện những dấu hiệu nước này từ bề mặt Trái đất. Nằm phía trên bầu khí quyển trong chân không vũ trụ, Hubble cho phép thăm dò sự tồn tại của hơi nước trong các vật thể thiên văn. Fontanive giải thích: “Cả hai vật thể đều trông rất đỏ và có dấu hiệu rõ ràng của các phân tử nước. Điều này ngay lập tức xác nhận rằng nguồn mờ mà chúng tôi nhìn thấy bên cạnh Oph 98 A rất có thể là một ngôi sao lùn nâu lạnh, chứ không phải là một ngôi sao ngẫu nhiên xảy ra. được thẳng hàng với sao lùn nâu trên bầu trời. “

Nhóm nghiên cứu cũng tìm thấy những hình ảnh trong đó nhị phân có thể nhìn thấy được, được thu thập 14 năm trước bằng Kính viễn vọng Canada-Pháp-Hawaii (CFHT) ở Hawaii. “Chúng tôi đã quan sát hệ thống một lần nữa vào mùa hè này từ một đài quan sát khác của Hawaii, Kính viễn vọng Hồng ngoại Vương quốc Anh. Sử dụng dữ liệu này, chúng tôi có thể xác nhận rằng Oph 98 A và B đang di chuyển cùng nhau trên bầu trời theo thời gian, so với các ngôi sao khác nằm Fontanive giải thích. đằng sau chúng, đó là bằng chứng cho thấy chúng ràng buộc với nhau trong một cặp nhị phân.

Một kết quả không điển hình của sự hình thành sao

Hệ nhị phân Oph 98 được hình thành chỉ 3 triệu năm trước trong vườn ươm sao Ophiuchus gần đó, khiến nó trở thành hệ thống sơ sinh trên các thang thời gian thiên văn. Tuổi của hệ thống này ngắn hơn nhiều so với thời gian thông thường cần thiết để xây dựng các hành tinh. Sao lùn nâu như Oph 98 A được hình thành theo cơ chế giống như các ngôi sao. Mặc dù Oph 98 B có kích thước phù hợp với một hành tinh, nhưng vật chủ Oph 98 A lại quá nhỏ để có một hồ chứa vật liệu đủ lớn để xây dựng một hành tinh lớn như vậy. Clémence nhận xét: “Điều này cho chúng ta biết rằng Oph 98 B, giống như vật chủ của nó, phải được hình thành thông qua các cơ chế giống nhau tạo ra các ngôi sao và cho thấy rằng các quá trình tạo ra các ngôi sao đôi hoạt động trên các phiên bản thu nhỏ xuống đến các khối hành tinh này”. Fontanive.

Với việc phát hiện ra hai thế giới giống như hành tinh – những sản phẩm vốn đã không phổ biến của quá trình hình thành sao – liên kết với nhau trong một cấu hình cực đoan như vậy, “chúng ta thực sự đang chứng kiến ​​một sản lượng cực kỳ hiếm có của các quá trình hình thành sao,” như Fontanive mô tả.

Khám phá không gian Bernese: Với giới tinh hoa của thế giới kể từ lần đầu tiên hạ cánh lên mặt trăng

Khi người đàn ông thứ hai, “Buzz” Aldrin, bước ra khỏi mô-đun mặt trăng vào ngày 21 tháng 7 năm 1969, nhiệm vụ đầu tiên anh ta làm là thiết lập thí nghiệm Thành phần gió Mặt trời Bernese (SWC) còn được gọi là “cánh buồm gió mặt trời” của trồng nó trên mặt đất của mặt trăng, thậm chí trước cả lá cờ Hoa Kỳ. Thí nghiệm này, được lên kế hoạch và kết quả được phân tích bởi Giáo sư Tiến sĩ Johannes Geiss và nhóm của ông từ Viện Vật lý của Đại học Bern, là điểm nhấn tuyệt vời đầu tiên trong lịch sử khám phá không gian Bernese.

Kể từ khi khám phá không gian Bernese đã nằm trong số những người ưu tú của thế giới. Những con số rất ấn tượng: 25 lần các thiết bị bay vào tầng cao khí quyển và tầng điện ly bằng tên lửa (1967-1993), 9 lần vào tầng bình lưu bằng các chuyến bay khinh khí cầu (1991-2008), hơn 30 thiết bị bay trên các tàu thăm dò vũ trụ và bằng CHEOPS Đại học Bern chia sẻ trách nhiệm với ESA trong toàn bộ sứ mệnh.


Nguồn truyện:

Tài liệu do Đại học Bern cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.


Tham khảo Tạp chí :

  1. Clémence Fontanive và cộng sự. Bạn đồng hành với khối lượng hành tinh rộng với sao lùn nâu trẻ tuổi khối lượng thấp ở Ophiuchus . Được chấp nhận để xuất bản trong The Astrophysical Journal Letters , 2020 DOI: 10.3847 / 2041-8213 / abcaf8

Bài viết liên quan

Bài viết mới