Коричневые карлики находятся в трудном положении. Не совсем звезда, не совсем планета, они занимают место между газовыми гигантами и звездами. У них больше массы, чем у газовых гигантов вроде Юпитера, но недостаточно, чтобы зажечь термоядерный синтез и стать звездой.
Астрономы все еще изучают их.
Газовый гигант Юпитер является самой большой планетой нашей Солнечной системы, и одна из его отличительных особенностей - это полосы облаков, которые придают планете ее полосатый вид. Теперь команда исследователей обнаружила похожие полосатые черты на коричневом карлике.
Новое исследование, анонсирующее эти результаты, называется "Обнаружение поляризации из-за облачных полос в близлежащем двойнике коричневого карлика Luhman 16". Ведущий автор исследования - Maxwell Millar-Blanchaer, аспирант в области астрономии в Калифорнийском технологическом институте. Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal .
Свет от источника, такого как свеча, лампа или Солнце, не поляризован. Но когда свет попадает на поверхность, он может стать поляризованным. Это означает, что колебания электромагнитных волн теперь происходят в одной плоскости. Обычно мы называем это сиянием, например, когда солнечный свет доходит до наших глаз с мокрого дорожного покрытия. Яркость света настолько велика, что может быть ослепляющим.
В этом исследовании команда использовала поляриметрию для изучения Luhman 16A, одной половины пары бинарных коричневых карликов, называемых Luhman 16 L/T, переходный двоичный код. Luhman 16 - это самые близкие коричневые карлики, о которых мы знаем, всего в 6,5 световых годах от Солнца, в созвездии Vela.
"Я часто думаю о поляриметрических инструментах как о поляризованных солнечных очках астронома”, - говорит Maxwell Millar-Blanchaer, аспирант Роберт А. Милликен по астрономии в Caltech. “Но вместо того, чтобы пытаться блокировать этот блеск, мы пытаемся измерить его”, - говорит он. Millar-Blanchaer и его коллеги использовали очень большой телескоп ESO в своем исследовании.
Это уже не первый случай, когда астрономы заметили особенности облачных полос на коричневых карликах. Но это первый раз, когда это было сделано с поляриметрией.
Поляриметрия - не новый метод, но в астрономии он сложен. Но ученые разрабатывают новые методы его использования.
"Поляриметрия получает новое внимание в астрономии, - говорит Димитрий Мауэт, профессор астрономии в Caltech и старший научный сотрудник Лаборатории реактивного движения, которая управляется Caltech для НАСА. "Поляриметрия - это очень сложное искусство, но новые методы анализа данных делают его более точным и чувствительным, чем когда-либо прежде, позволяя проводить новаторские исследования всего, начиная от далеких сверхмассивных черных дыр, новорожденных и умирающих звезд, коричневых карликов и экзопланет, вплоть до объектов в нашей собственной Солнечной системе.”
Так что же именно они увидели?
Это исследование рассматривало Luhman A, но предыдущие исследования уже рассматривали его брата, Luhman B. Эти исследования предполагали наличие облачных пятен, но никто из них не смотрел на поляризованный свет. Они только предположили облака, наблюдая изменения яркости с течением времени. Это здорово, но эффективно только, если облака изменяют яркость, что не верно для всех облаков.
"Поляриметрия - это единственный метод, который в настоящее время способен обнаруживать полосы, которые не изменяются по яркости с течением времени”, - говорит Millar-Blanchaer. "Это было ключом к обнаружению полос облаков на Luhman 16A, на которых полосы, по-видимому, не изменяются.”
Исследование не производило оптических изображений облачных полос или самого коричневого карлика, а скорее данные, показывающие, что они есть. Но их измерение количества поляризованного света, поступающего от него, позволяет им сделать вывод о наличии облачных полос с помощью сложного атмосферного моделирования. К сожалению, они не смогли точно определить, сколько полос облаков вращается вокруг Luhman 16A, но согласно их моделям, их может быть две.
Команда измерила обоих коричневых карликов в двоичной паре с прибором NaCo на VLT. И хотя один из них показывал облачные полосы, другой - нет.
В своем исследовании авторы пишут: “измерения Luhman 16B могут быть объяснены сплющенностью или полосой облаков, но поляризация Luhman 16A может быть объяснена только полосами облаков, подобными тем, которые видны по всей Солнечной системе.”
Так какой же эффект эти облака, вероятно, имеют? По мнению соавтора Жюльена Жирара из Института космических телескопов, это может быть похоже на то, что мы думаем, происходит на Юпитере. “Мы думаем, что эти бури могут пролиться дождем, как силикаты или аммиак. На самом деле погода довольно ужасная, - говорит Жирар.
Группа также объяснила разницу между их исследованием и предыдущими исследованиями: “предыдущие фотометрические и спектроскопические исследования изменчивости Luhman 16A либо предполагали наличие пятнистых облаков, либо были неспособны ограничить его морфологию облаков из-за отсутствия определений изменчивости. В отличие от этого, наши поляриметрические измерения обнаруживают полосы, которые не могли быть найдены с помощью этих методов, поскольку оба метода полагаются на морфологию облаков или вариации, которые вращаются и выходят из поля зрения.”
Для команды, стоящей за исследованием, это представляет собой только начало этого типа исследования коричневых карликов с использованием поляриметрии. Они предполагают, что это исследование имеет решающее значение для “дальнейшего нашего понимания динамики облаков в субзвездных объектах”.
"Аналогичные поляриметрические исследования следует проводить для других коричневых карликов с сопоставимыми уровнями характеристики (например, коричневые карлики с хорошо ограниченными массами и/или наклонениями)”, - пишут авторы в своем заключении.
К сожалению, инструмент Нако, используемый в этом исследовании, был выведен из эксплуатации. Но будут и другие инструменты.
Результаты этого исследования выходят за рамки просто коричневых карликов. Авторы говорят, что они заложили основу для дальнейших исследований динамики атмосферы не только для коричневых карликов, но и для гигантских экзопланет. Эти методы могут быть использованы для поиска признаков жизни или обитаемости.
"Поляриметрия очень чувствительна к свойствам облаков, как у коричневых карликов, так и у экзопланет”,-говорит Millar-Blanchaer. “Это первый раз, когда он действительно был использован для понимания свойств облаков за пределами Солнечной системы”.
Читайте также: Миры с водородом в их атмосферах могут быть идеальным местом для поиска жизни
Ставь лайк! Подписывайся! Делитесь статьей с друзьями!