Şimal-Qərb Universiteti tərəfindən

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Kredit: WM Keck Rəsədxanası / Adam Makarenko

Onilliklərdir ki, astronomlar nəhəng planetləri qəhvəyi cırtdanlardan ayırmaqda çətinlik çəkirlər. Bu cisimlər planetlərdən daha böyük, lakin əsl ulduzlar kimi nüvə sintezini alovlandırmaq üçün çox kiçikdir. Teleskop vasitəsilə bu kosmik bənzərlər üst-üstə düşən parlaqlığa, temperatura və hətta atmosfer barmaq izlərinə malik ola bilər. Bu təəccüblü oxşarlıq astronomları böyük və ya kiçik ulduz müşahidə etdiklərinə əmin olmağa vadar edir. İndi isə Şimal-Qərb Universitetinin rəhbərlik etdiyi bir qrup bu ikisini ayıran vacib bir ipucu aşkar edib: onların nə qədər sürətlə fırlanması.

Yeni bir araşdırmada astrofiziklər nəhəng planetlərin qəhvəyi cırtdan planetlərdən xeyli sürətlə fırlandığına dair ən açıq dəlilləri tapdılar. Yeni nəticələr, fırlanma ölçmələrinin bu fərqsiz populyasiyaları təsnif etmək üçün güclü yeni bir diaqnostika təmin edə biləcəyini və bu iki obyektin fərqli şəkildə təkamül etdiyini, bəlkə də hətta fərqli proseslər vasitəsilə əmələ gəldiyini göstərir.

Tədqiqat The Astronomical Journal jurnalında dərc edilib . Bu, birbaşa görüntülənən ekstrasolar planetlərin və qəhvəyi cırtdanların spin ölçmələrinin bu günə qədərki ən böyük tədqiqatıdır.

Tədqiqata rəhbərlik edən Northwestern-dən Çih-Çun “Dino” Hsu bildirib ki, “Spin, planetin necə əmələ gəldiyini göstərən fosil qeydidir. Bu dünyaların nə qədər tez fırlandığını ölçməklə, onları on milyonlarla il əvvəl formalaşdıran fiziki prosesləri bir yerə toplamağa başlaya bilərik.”

Ekzoplanetlər və qəhvəyi cırtdanlar üzrə mütəxəssis olan Hsu, Northwestern-in Astrofizika üzrə Fənlərarası Tədqiqat və Tədqiqat Mərkəzində (CIERA) postdoktorantura tədqiqatçısıdır və burada ona tədqiqatın həmmüəllifi Ceyson Vanq məsləhət verir. Vanq Northwestern-in Vaynberq İncəsənət və Elmlər Kollecində fizika və astronomiya üzrə dosent və CIERA üzvüdür.Oyna

00:00

00:19SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

Kosmik kimlik böhranı

Adətən, astronomlar parlaqlıq, temperatur və spektral məlumatların kombinasiyasına əsasən planetləri ulduzlardan ayırd edə bilirlər. Lakin nəhəng planetlər və tez-tez “uğursuz ulduzlar” adlandırılan qəhvəyi cırtdanlar bu təsnifat sisteminin tam ortasında yerləşir. Ən böyük planetlərin ölçüsü və kütləsi ən kiçik qəhvəyi cırtdanların ölçüsü və kütləsi ilə üst-üstə düşür. Qəhvəyi cırtdanlarda davamlı nüvə birləşməsi olmadığı üçün nəhəng planetlər kimi zəif bir parıltı yayırlar.

Şimal-Qərb komandası obyektlərin fırlanmalarının fərqləndirici amil yarada biləcəyini düşünürdü. Şimal-Qərb Kosmik Agentliyinin Havaydakı Maunakea üzərindəki WM Kek Rəsədxanasına institusional girişindən istifadə edərək astrofiziklər altı nəhəng ekzoplanet və 25 qəhvəyi cırtdanı təhlil etdilər.

Vanq dedi: “Biz yalnız bu miqyasda spektroskopik tədqiqat apara bildik, çünki Northwestern Kek Rəsədxanasının tərəfdaşıdır. Bu, bizə Kek teleskoplarına uzun gecələr daxil olmağa və bu tədqiqatı gerçəkləşdirməyə imkan verdi.”20 aprel 2022-ci il tarixində UT 2022-dən götürülmüş NIRC2/vorteks görüntüləmə məlumatlarından L′ filtri ilə HD 72780 B aşkarlanması. Ulduz PSF-nin ADI çıxılmasından sonra müşayiətçi PSF solda göstərilir. pyKLIP irəli modeli ortada, uyğunluğun qalıqları isə sağda göstərilir. Mənbə: arXiv DOI: 10.48550/arxiv.2601.05976

Keck Planet Imager və Characterizer Instrument (KPIC) tərəfindən yüksək dəqiqlikli spektroskopiya ilə komanda, zəif obyektlərin atmosferindəki incə detalları ölçmək üçün işığı təcrid etdi.

Bu uzaq dünyalar fırlandıqca, onların spektrlərindəki xüsusiyyətlər, səs üçün Doppler effekti kimi genişlənir. Alimlər bu genişlənmiş xüsusiyyətləri təhlil edərək bir planetin nə qədər sürətlə fırlandığını müəyyən edə bilərlər.

“KPIC ilə bir planetin yaxınlıqdakı digər ulduzlar ətrafında fırlandığını göstərən bu kiçik siqnalları aşkar edə bilərik”, – Hsu dedi.

Ekzoplanetlərin və qəhvəyi cırtdanların fırlanmalarını ölçdükdən sonra komanda bu yeni ölçmələri əvvəlki tədqiqatların fırlanma ölçmələri ilə birləşdirdi. Bu, komandaya müqayisə üçün planetlərin, qəhvəyi cırtdanların və əlaqəli obyektlərin daha böyük seçilmiş nümunəsini yaratmağa imkan verdi.

Hsu və əməkdaşları bütün nümunə üzrə fırlanma sürətlərini müqayisə etdikdə aydın bir qanunauyğunluq ortaya çıxdı. Nəhəng planetlər nəzəri maksimum sürətlərinin daha böyük bir hissəsində – “parçalanma sürəti” və ya bir cismin mərkəzdənqaçma qüvvəsinin təsirindən özünü parçalayacağı nöqtədə – fırlanmağa meyllidirlər. Bunun əksinə olaraq, qəhvəyi cırtdanlar daha yavaş fırlanırlar.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Formalaşmada yeni bir dönüş

Tədqiqatçıların fikrincə, bu fərq, çox güman ki, obyektlərin kütlələrinə və onların kütləsinin ulduzların kütlələri ilə müqayisəsinə gedib çıxır. Astronomlar uzun müddətdir ki, nəhəng planetlərin gənc ulduzları əhatə edən qaz və toz disklərində əmələ gəldiyini düşünürlər.

Formalaşma zamanı disklə qarşılıqlı təsirlər planetin nə qədər bucaq impulsunu – və ya fırlanma miqdarını – saxladığına təsir göstərə bilər.

Digər tərəfdən, qəhvəyi cırtdanlar qaz buludlarının çökməsi nəticəsində ulduzlar və ya planetlər kimi əmələ gələ bilər. Qəhvəyi cırtdanın güclü maqnit sahəsi ilə ətrafdakı qaz arasındakı qarşılıqlı təsir kosmik əyləc kimi hərəkət edir və cismin bucaq impulsunu itirməsinə səbəb olur.

Hsunun tədqiqatında bir ekzoplanet və bir qəhvəyi cırtdan bu fərqi vurğulayır. HR 8799 ekzoplanet sistemindəki nəhəng planet Yupiterin kütləsindən təxminən yeddi dəfə böyükdür və qeyri-adi sürətlə fırlanır. Lakin yaxınlıqdakı qəhvəyi cırtdan nəhəng ekzoplanetdən təxminən üç dəfə böyükdür, lakin altı dəfə daha yavaş fırlanır.

Hər iki cisim formalaşma zamanı bucaq impulsunu itirsə də, daha kütləvi qəhvəyi cırtdanın fırlanması, ehtimal ki, daha güclü maqnit sahəsinə görə xeyli çox impuls itirib. Tədqiqat həmçinin ulduzların ətrafında fırlanan qəhvəyi cırtdanların təcrid olunmuş qəhvəyi cırtdanlara nisbətən daha yavaş fırlandığını və kosmosda süründüyünü aşkar edib. Bu, ehtimal ki, fərqli formalaşma mühitlərini əks etdirir.

“Nəticələrimiz göstərir ki, həm planetin kütləsi, həm də planetin kütləsi ilə ulduzunun kütləsi arasındakı nisbət planetin sonda nə qədər sürətlə fırlanmasına təsir göstərir”, – deyə Hsu bildirib. “Bu, bizə bu sistemlərin necə əmələ gəldiyini fizika baxımından daha da daraltmağa kömək edir.”

Daha sonra, tədqiqat qrupu sərbəst üzən planetar kütlə obyektlərinin – ulduzu olmayan kosmosda üzən yaramaz dünyaların – fırlanmalarını və populyasiyalar arasında planetar atmosferlərin kimyəvi tərkibini araşdırmaqla tədqiqatlarını genişləndirməyi planlaşdırır .

“Planetlərin fırlanmasının bizə nə deyə biləcəyini araşdırmağa yeni başlayırıq”, – deyə Hsu bildirib. “Gələcək cihazlar və daha böyük teleskoplarla daha çox dünya üçün fırlanmaları ölçə və bütün planet sistemlərində fırlanma, kimya və formalaşma tarixini əlaqələndirə biləcəyik.”