Γιατί - και πώς - σχηματίζονται καφέ νάνοι; Δεδομένου ότι αυτές οι κοσμικές αστοχίες πέφτουν κάπου μεταξύ πλανητών και αστεριών όσον αφορά τη θερμοκρασία και τη μάζα τους, οι αστρονόμοι δεν έχουν καταφέρει ακόμη να καθορίσουν πώς σχηματίζονται: είναι οι αρχές τους σαν πλανήτες ή αστέρια; Τώρα, το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Spitzer έχει βρει τι θα μπορούσε να είναι δύο από τους νεότερους καφέ νάνους. Ενώ οι αστρονόμοι εξακολουθούν να προσπαθούν να επιβεβαιώσουν το εύρημα αυτών των λεγόμενων «πρωτοκαστανών νάνων», έχει δώσει μια προκαταρκτική απάντηση για το πώς σχηματίζονται αυτά τα ασυνήθιστα αστέρια.
Οι μωρό νάνοι καφέ βρέθηκαν στα δεδομένα του Spitzer που συλλέχθηκαν το 2005. Οι αστρονόμοι είχαν επικεντρώσει την αναζήτησή τους στο σκοτεινό σύννεφο Barnard 213, μια περιοχή του συμπλέγματος Ταύρος-Auriga, γνωστή στους αστρονόμους ως κυνήγι για νεαρά αντικείμενα.
«Αποφασίσαμε να πάμε αρκετά βήματα πίσω στη διαδικασία όταν (καφέ νάνοι) είναι πραγματικά κρυμμένοι», δήλωσε ο David Barrado του Centro de Astrobiología στη Μαδρίτη της Ισπανίας, επικεφαλής συγγραφέας της εφημερίδας, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Astronomy & Astrophysics. «Κατά τη διάρκεια αυτού του βήματος θα είχαν έναν (αδιαφανή) φάκελο, ένα κουκούλι, και θα ήταν ευκολότερο να εντοπιστούν λόγω των ισχυρών υπέρυθρων υπερβολών τους. Έχουμε χρησιμοποιήσει αυτήν την ιδιότητα για να τα αναγνωρίσουμε. Εδώ είναι που ο Spitzer παίζει σημαντικό ρόλο επειδή ο Spitzer μπορεί να ρίξει μια ματιά σε αυτά τα σύννεφα. Χωρίς αυτό δεν θα ήταν δυνατό. "
Ο Barrado είπε ότι τα ευρήματα λύνουν πιθανώς το μυστήριο σχετικά με το εάν οι καφέ νάνοι σχηματίζονται περισσότερο σαν αστέρια ή πλανήτες. Τα ευρήματα της ομάδας; Οι καφέ νάνοι σχηματίζονται σαν αστέρια χαμηλής μάζας.
Οι καφέ νάνοι είναι πιο δροσεροί και ελαφρύτεροι από τα αστέρια και πιο μαζικοί (και συνήθως θερμότεροι) από τους πλανήτες. Γεννιούνται από τα ίδια πυκνά, σκονισμένα σύννεφα που δημιουργούν αστέρια και πλανήτες. Αλλά ενώ μπορούν να μοιράζονται το ίδιο γαλαξιακό νηπιαγωγείο, οι καφέ νάνοι ονομάζονται συχνά «αποτυχημένα» αστέρια επειδή δεν έχουν τη μάζα των πιο καυτών, φωτεινότερων αστρικών αδελφών τους. Χωρίς αυτή τη μάζα, το αέριο στον πυρήνα τους δεν θερμαίνεται αρκετά για να προκαλέσει την πυρηνική σύντηξη που καίει υδρογόνο - το κύριο συστατικό αυτών των μοριακών σύννεφων - σε ήλιο. Ανίκανοι να αναφλεγούν ως αστέρια, οι καφέ νάνοι καταλήγουν ως πιο δροσερά, λιγότερο φωτεινά αντικείμενα που είναι πιο δύσκολο να εντοπιστούν - μια πρόκληση που ξεπεράστηκε σε αυτήν την περίπτωση από την ευαίσθητη στη θερμότητα υπέρυθρη όραση του Spitzer.
Οι νέοι καφέ νάνοι εξελίσσονται επίσης γρήγορα, καθιστώντας δύσκολο να τους πιάσουν όταν γεννηθούν. Ο πρώτος καφέ νάνος ανακαλύφθηκε το 1995 και, ενώ έχουν βρεθεί εκατοντάδες έκτοτε, οι αστρονόμοι δεν μπόρεσαν να τους βρουν αναμφίβολα στα πρώτα τους στάδια σχηματισμού μέχρι τώρα.
Η υπέρυθρη κάμερα του Spitzer μεγάλου μήκους κύματος διείσδυσε στο σκονισμένο γενέθλιο σύννεφο για να παρατηρήσει το STB213 J041757. Τα δεδομένα, επιβεβαιωμένα με σχεδόν υπέρυθρες απεικονίσεις από το Παρατηρητήριο Calar Alto στην Ισπανία, αποκάλυψαν όχι ένα αλλά δύο από αυτά που θα μπορούσαν ενδεχομένως να αποδειχθούν ότι είναι οι πιο αμυδρά και πιο κρύοι καφέ νάνοι που παρατηρήθηκαν ποτέ.
Τα δίδυμα παρατηρήθηκαν από όλο τον κόσμο και οι ιδιότητές τους μετρήθηκαν και αναλύθηκαν χρησιμοποιώντας μια σειρά από ισχυρά αστρονομικά εργαλεία. Μια από τις στάσεις των αστρονόμων ήταν το Caltech Submillimeter Observatory στη Χαβάη, το οποίο συνέλαβε την παρουσία του φακέλου γύρω από τα νεαρά αντικείμενα. Αυτές οι πληροφορίες, σε συνδυασμό με αυτά που είχαν από τον Spitzer, επέτρεψαν στους αστρονόμους να δημιουργήσουν μια φασματική κατανομή ενέργειας - ένα διάγραμμα που δείχνει την ποσότητα ενέργειας που εκπέμπεται από τα αντικείμενα σε κάθε μήκος κύματος.
Από τη Χαβάη, οι αστρονόμοι έκαναν επιπλέον στάσεις στα παρατηρητήρια της Ισπανίας (Calar Alto Observatory), στη Χιλή (Very Large Telescopes) και στο New Mexico (Very Large Array). Τράβηξαν επίσης δεκαετίας δεδομένα από τα αρχεία του Κέντρου Δεδομένων Αστρονομίας του Καναδά που τους επέτρεψαν να μετρήσουν συγκριτικά πώς κινούνται τα δύο αντικείμενα στον ουρανό. Μετά από περισσότερες από ένα χρόνο παρατηρήσεων, κατέληξαν στα συμπεράσματά τους.
«Καταφέραμε να εκτιμήσουμε ότι αυτά τα δύο αντικείμενα είναι τα πιο αμυδρά και πιο δροσερά που έχουν ανακαλυφθεί μέχρι τώρα», δήλωσε ο Barrado. Αυτή η θεωρία ενισχύεται επειδή η αλλαγή στη φωτεινότητα των αντικειμένων σε διάφορα μήκη κύματος ταιριάζει με εκείνη άλλων πολύ μικρών αστεριών χαμηλής μάζας.
Ενώ περαιτέρω μελέτη θα επιβεβαιώσει εάν αυτά τα δύο ουράνια αντικείμενα είναι στην πραγματικότητα πρωτόκαρδοι νάνοι, είναι οι καλύτεροι υποψήφιοι μέχρι στιγμής, δήλωσε ο Barrado. Είπε ότι το ταξίδι στην ανακάλυψή τους, ενώ ήταν δύσκολο, ήταν διασκεδαστικό. «Είναι μια ιστορία που ξεδιπλώνεται κομμάτι-κομμάτι. Μερικές φορές η φύση χρειάζεται χρόνο για να εγκαταλείψει τα μυστικά της. "
Υπότιτλος επικεφαλής εικόνας: Αυτή η εικόνα δείχνει δύο νεαρούς καφέ νάνους, αντικείμενα που πέφτουν κάπου μεταξύ πλανητών και αστεριών σε σχέση με τη θερμοκρασία και τη μάζα τους. Πιστωτική εικόνα: NASA / JPL-Caltech / Calar Alto Obsv./Caltech Sub. Παρατήρηση
Πηγή: JPL
