هل تعتقد أن الطقس سيء هذا الشتاء هنا على الأرض؟ جرب الإجازة على القزم البني Luhman 16B في وقت ما.
تقدم دراستان هذا الأسبوع من معهد ماكس بلانك لعلم الفلك ومقره هايدلبرغ بألمانيا نظرة أولى على السمات الجوية لقزم بني.
القزم البني هو جسم نجمي يسد الفجوة بين كوكب عالي الكتلة بأكثر من 13 كتلة كوكب المشتري ، ونجم قزم أحمر منخفض الكتلة يزيد عن 75 كتلة كوكب المشتري. حتى الآن ، تم تصوير عدد قليل من الأقزام البنية مباشرة. للدراسة ، استخدم الباحثون الزوج القزم البني المكتشف مؤخرًا Luhman 16A & B. عند حوالي 45 (A) و 40 (B) من كتل المشتري ، يقع الزوج على بعد 6.5 سنة ضوئية ويقع في كوكبة فيلا. فقط ألفا سنتوري ونجم بارنارد هما الأقرب إلى الأرض. Luhman A هو قزم بني من النوع L ، في حين أن المكون B هو كائن نجمي من النوع T.
المزيد للقصة: اقرأ حساب "من وراء الكواليس" حول كيفية تحقيق هذا الاكتشاف - من الاقتراح إلى البيان الصحفي.
"استنتجت الملاحظات السابقة أن الأقزام البنية لها أسطح مرقشة ، ولكن الآن يمكننا البدء في رسمها مباشرة." قال إيان كروسفيلد من معهد ماكس بلانك لعلم الفلك في البيان الصحفي لهذا الأسبوع. "ما نراه هو غطاء سحابي غير مكتمل ، كما نراه إلى حد ما على كوكب المشتري."
لبناء هذه الصور ، استخدم الفلكيون تقنية غير مباشرة تعرف باسم تصوير دوبلر. تستفيد هذه الطريقة من التحولات الدقيقة التي تتم ملاحظتها حيث أن السمات الدوارة في نهج القزم البني تتراجع عن المراقب. يمكن أن تشير سرعات دوبلر للميزات أيضًا إلى خطوط العرض التي يتم ملاحظتها بالإضافة إلى ميل الجسم أو ميله إلى خط نظرنا.
لكنك لن تحتاج إلى سترة ، حيث يقوم الباحثون بقياس الطقس في Luhman 16B في نطاق 1100 درجة مئوية ، مع أمطار من الحديد المنصهر في جو هيدروجيني في الغالب.
أُجريت الدراسة باستخدام CRyogenic InfraRed Echelle Spectrograph (CRIRES) المركب على تلسكوب كبير جدًا يبلغ طوله 8 أمتار ومقره مرصد مرصد جنوب أوروبا (ESO) في تشيلي. حصل CRIRES على الأطياف اللازمة لإعادة بناء خريطة القزم البني ، في حين تم إنجاز قياسات سطوع النسخ الاحتياطي باستخدام الكاميرا الفلكية GROND (أشعة غاما- راي انفجر بصري / كاشف الأشعة تحت الحمراء) الملصقة على التلسكوب 2.2 متر في مرصد ESO La Silla.
ستشمل المرحلة التالية من الملاحظات تصوير الأقزام البنية باستخدام أداة Spectro-Polarimetric High-النقيب للكواكب خارج المجموعة الشمسية (SPHERE) ، والتي من المقرر أن تبدأ عبر الإنترنت في منشأة تليسكوب كبيرة جدًا في وقت لاحق من هذا العام.
وقد يؤدي ذلك إلى عهد جديد من ميزات التصوير المباشر على كائنات خارج نظامنا الشمسي ، بما في ذلك الكواكب الخارجية.
"الشيء المثير هو أن هذه ليست سوى البداية. مع الأجيال القادمة من التلسكوبات ، ولا سيما التلسكوب الأوروبي الكبير الذي يبلغ ارتفاعه 39 مترًا ، من المرجح أن نرى خرائط سطحية لأقزام بنية أكثر بعدًا - وفي النهاية ، خريطة سطحية لكوكب عملاق شاب ". مقرها في معهد ماكس بلانك ومقرها الآن في جامعة إدنبرة. ذهبت دراسة بيلر للزوج أكثر عمقًا ، حيث قامت بتحليل التغيرات في السطوع عند أطوال موجية مختلفة لتدرس البنية الجوية للأقزام البنية في أعماق مختلفة.
قال بيلر "لقد علمنا أن نمط الطقس على هذه الأقزام البنية معقد للغاية". "يختلف هيكل السحابة في القزم البني بشكل كبير كدالة في العمق الجوي ولا يمكن تفسيره بسحب طبقة واحدة."
تظهر الورقة على خريطة نمط الطقس القزم البني اليوم في 30 ينايرالعاشر، طبعة 2014 من طبيعة تحت العنوان رسم خرائط الغيوم المتقطعة على قزم بني قريب.
تم تعيين الزوج القزم البني المستهدف في الدراسة على Luhman 16A & B بعد الباحث في جامعة ولاية بنسلفانيا كيفين لومان ، الذي اكتشف الزوج في منتصف مارس 2013. اكتشف Luhman 16 نظامًا ثنائيًا حتى الآن. يحتوي تصنيف كتالوج WISE الخاص بالنظام على تسمية WISE J104915.57-531906.1 الأكثر تعقيدًا ورقم الهاتف.
التقينا بالباحثين لنطلب منهم بعض التفاصيل حول اتجاه الزوج وتدويره.
"تم قياس فترة دوران Luhman 16B سابقًا بمشاهدة تغيرات سطوع متوسط القزم البني عالميًا على مدار أيام عديدة. وقال كرومفيلد لكرمانفيلد "يبدو أن لوهمان 16 أ لديها طبقة سميكة من الغيوم بشكل موحد ، لذلك لا يظهر مثل هذا الاختلاف ولا نعرف حتى الآن دوره. مجلة الفضاء. "يمكننا تقدير ميل محور الدوران لأننا نعرف فترة الدوران ، ونعرف مدى الأقزام البنية الكبيرة ، وفي دراستنا قمنا بقياس سرعة الدوران" المتوقعة ". من هذا ، نعلم أننا يجب أن نرى القزم البني بالقرب من خط الاستواء. "
تتوافق الخرائط التي تم بناؤها مع فترة دوران سريعة بشكل مدهش أقل بقليل من 6 ساعات لـ Luhman 16B. بالنسبة للسياق ، يدور كوكب المشتري - أحد أسرع الدوارات في نظامنا الشمسي - مرة واحدة كل 9.9 ساعة.
قال بيلير "إن فترة التناوب في Luhman 16B معروفة من 12 ليلة من مراقبة التباين" مجلة الفضاء. "إن التباين في المكون B يتوافق مع نتائج عام 2013 ، ولكن المكون A لديه سعة أقل من التباين وفترة دوران مختلفة إلى حد ما قد تكون 3-4 ساعات ، ولكن لا تزال هذه نتيجة مؤقتة للغاية."
يعد هذا التخطيط الأول لأنماط السحابة على قزم بني علامة بارزة ، ويعد بتقديم فهم أفضل لهذه الفئة الانتقالية من الكائنات.
إقران هذا الإعلان مع القزم البني القريب القريب الذي تم التقاطه في صورة مباشرة ، ومن الواضح أن عصرًا جديدًا من علم الكواكب الخارجية يقع علينا ، حيث لن نتمكن فقط من تأكيد وجود عوالم بعيدة وكائنات نجمية ، ولكن تصف كيف هم في الواقع.
