Godine 1995. istraživači s Caltecha na Institutskom zvjezdarnici Palomar prvi su primijetili nešto što je izgledalo kao smeđi patuljak koji kruži oko Gliese 229 – zvijezde crvenog patuljka koja se nalazi oko 19 svjetlosnih godina od Zemlje.
Od tada je ovaj smeđi patuljak (Gliese 229 B) zbunio astronome jer se činio preslabim za svoju masu. Sa 70 puta većom masom od Jupitera, trebao je biti svjetliji od onoga što su vidjeli teleskopi.
Međutim, međunarodni tim astronoma predvođen Caltechom nedavno je riješio misterij utvrdivši da je smeđi patuljak par blizanaca koji kruže u bliskoj orbiti, piše Science Alert.
Gliese 229 B ima metan u atmosferi
Studiju je vodio Jerry W. Xuan, diplomirani student na Odsjeku za astronomiju Caltecha koji je radio s Dimitrijem Mawetom, profesorom astronomije Davida Morrisroea.
Pridružio im se međunarodni tim s instituta i univerziteta diljem svijeta, uključujući Nacionalno istraživačko vijeće Kanade Herzberg, Evropski južni opservatorij (ESO), Evropsku svemirsku agenciju (ESA), Laboratorij za svemirske studije i instrumentaciju u astrofizici (LESIA), Centar za interdisciplinarno istraživanje i istraživanje u astrofizici (CIERA), Institut Max Planck za astronomiju (MPIA) i izvanzemaljsku fiziku (MPE) i NASA-in Laboratorij za mlazni pogon (JPL).
Njihovu studiju, koja se pojavila u Natureu, finansirali su NASA i Fondacija Heising-Simons.
Studijski tim odgovoran za otkrivanje Gliese 229 B 1995. godine uključivao je nekoliko koautora ove najnovije studije, uključujući Rebeccu Oppenheimer, u to vrijeme diplomiranu studenticu Caltecha (sada astrofizičarku u Američkom prirodoslovnom muzeju); Shri Kulkarni, profesor astronomije i planetarne nauke George Ellery Hale; Keith Matthews, stručnjak za instrumente na Caltechu; i druge kolege.
U to su vrijeme njihova otkrića pokazala da Gliese 229 B ima metan u atmosferi, što je tipično za plinovite divove, ali ne i za zvijezde.
Ova su otkrića predstavljala prvo potvrđeno otkrivanje smeđeg patuljka, klase hladnih objekata nalik zvijezdama koji čine "kariku koja nedostaje" između plinovitih divova i zvijezda što je bilo predviđeno prije otprilike 30 godina.
"Vidjeti prvi objekt manji od zvijezde koji kruži oko drugog sunca bilo je uzbudljivo", rekao je Oppenheimer u saopćenju za Caltech.
"To je tada pokrenulo industriju ljudi koji su tražili takve čudake, ali je desetljećima ostala enigma."
"Gliese 229 B smatran je smeđim patuljkom s postera", dodao je Xuan. "A sada znamo da smo cijelo vrijeme bili u krivu u vezi s prirodom objekta. Nije jedan, nego dva. Samo do sada nismo bili u mogućnosti ispitati razdvajanja tako blizu."
Stotine promatranja provedeno je otkako je Gliese 229 B otkriven prije gotovo 30 godina, ali je njegova tama ostala misterij za astronome.
Iako su naučnici sumnjali da bi Gliese 229 B mogli biti blizanci, dva smeđa patuljka morala bi biti vrlo blizu jedan drugome kako bi izbjegli pažnju gotovo tri desetljeća.
Kako bi potvrdili ovu teoriju, tim se oslonio na GRAVITY interferometar na ESO-ovom vrlo velikom teleskopu u Čileu kako bi prostorno razlučio dva smeđa patuljka.
Zatim su upotrijebili instrument CRyogenic InfraRed Echelle Spectrograph (CRIRES+) visoke razlučivosti kako bi otkrili njihove različite spektralne potpise i izmjerili njihov Dopplerov pomak.
Njihovi su rezultati pokazali da se Gliese 229 B sastoji od dva smeđa patuljka (Gliese 229 Ba i Gliese 229 Bb) mase oko 38 i 34 puta veće od Jupitera, koji kruže jedan oko drugoga s periodom od 12 dana i razmakom 16 puta većim od udaljenosti između Zemlja i Mjesec.
Promatrani nivoi svjetline također odgovaraju onome što se očekuje za dva mala smeđa patuljka u ovom rasponu mase.
"Ovo otkriće da je Gliese 229 B binaran ne samo da razrješava nedavnu napetost uočenu između njegove mase i sjaja, već i značajno produbljuje naše razumijevanje smeđih patuljaka, koji se nalaze na granici između zvijezda i divovskih planeta", rekao je Mawet, viši naučnik na NASA JPL.
Otkriće ovog dvojca postavlja nova pitanja o tome kako nastaju usko povezani smeđi patuljci i sugerira da bi slični binarni mogli biti vani i čekati da budu pronađeni.
Neke teorije sugeriraju da bi se parovi smeđih patuljaka mogli formirati unutar protoplanetarnog diska zvijezde koji se fragmentira u dva sjemena smeđih patuljaka koji postaju gravitacijski vezani nakon bliskog susreta.
Isti bi mehanizam mogao dovesti do binarnih egzoplaneta u bliskoj orbiti, iako sve to tek treba vidjeti.
Ovo je najuzbudljivije i najfascinantnije otkriće
U međuvremenu, rekla je Oppenheimer, ovo otkriće je vrlo uzbudljiv razvoj. "Ova dva svijeta koja šibaju jedan oko drugog zapravo su manjeg radijusa od Jupitera", kazala je.
"Izgledali bi prilično čudno na našem noćnom nebu da imamo nešto poput njih u našem solarnom sistemu. Ovo je najuzbudljivije i najfascinantnije otkriće u podzvjezdanoj astrofizici u desetljećima."
U budućnosti, Xuan i njegove kolege planiraju tražiti više binarnih oblika smeđih patuljaka koristeći postojeće instrumente i instrumente sljedeće generacije.
To uključuje Keck Planet Imager i Characterizer (KPIC) i Infracrveni Spektrograf visoke rezolucije za karakterizaciju egzoplaneta (HISPEC) opservatorija Keck. Tim predvođen Mawetom razvio je prvi, dok je drugi trenutno u izradi na Caltechu i drugim laboratorijima od strane timova koje također vodi Mawet.
Zasebnu neovisnu studiju koja se pojavila u časopisu The Astrophysical Journal Letters vodili su Sam Whitebook i Tim Brandt, diplomirani student Caltecha i pridruženi astronom na Naučnom institutu za svemirski teleskop u Baltimoreu (odnosno).
Njihovi su nalazi također zaključili da je Gliese 229 B par smeđih patuljaka koji kruže u uskoj orbiti.
