Astronomowie wykryli prawdopodobnie najszybciej rotującego, najzimniejszego brązowego karła. Okres superszybkiej rotacji został zmierzony przez radioteleskop Arecibo liczący 305m średnicy. Jest to ten sam teleskop, na którym prowadzono obserwacje uwieńczone odkryciem pierwszych planet spoza Układu Słonecznego.

„Nasze nowe odkrycie podkreśla niezwykłą czułość Arecibo. Pozwala ona na pomiary pól magnetycznych należących do gwiazd o bardzo małej masie, brązowych karłów oraz potencjalnych planet. Planetarne pole magnetyczne chroni życie na planecie przed szkodliwym promieniowaniem gwiazd, więc to oczywiste, że w przyszłości obserwacje na tym teleskopie będą jednym z kluczowych punktów do wyjaśnienia czy planety wokół innych gwiazd mają warunki sprzyjające rozwojowi życia.” opowiada Aleksander Wolszczan, współodkrywca wraz z Matthew Routem emisji promieniowania przez nowego brązowego karła.

Odkrycie jest szczegółowo opisane w The Astrophysical Journa Letters przez Wolszczana, Route’a oraz Evana Pugha. Powtarzające się wyrzuty promieniowania w zakresie radiowym umożliwiły pomiar bardzo szybkiej rotacji tego egzotycznego obiektu. Rekordowy wynik jest potwierdzeniem, że nawet najzimniejsze brązowe karły i młode planety olbrzymy mogą być odkryte i zbadane dzięki radioobserwacjom.

„Nasze odkrycie superszybkiej rotacji obiektu J1122+25 stawia nowe wyzwania dla teoretycznych modeli rotacyjnej ewolucji tych obiektów oraz wewnętrznych dynam, które zasilają pola magnetyczne” tłumaczy Route. J1122+25 jest skróconą wersją nazwy nowego karła – WISEPC J112254.73+255021.5. „Flary radiowe oraz prędka rotacja może dostarczyć wiele informacji o początku i ewolucji pola magnetycznego brązowych karłów oraz jak tą wiedzę można przełożyć na młode planety  olbrzymy”.

Zebrane dane pokazują, że brązowy karzeł J1122+25 może obracać się co 17, 34 lub 51 minut. Z powodu tej niejednoznaczności potrzeba więcej pomiarów, aby określić, który czas jest okresem rotacji. Jednak na pewno, nawet przy najdłuższym z tych okresów, obiekt jest najszybszym tego typu.

Brązowy karzeł został odkryty po raz pierwszy w 2011r. dzięki Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) – teleskopowi kosmicznemu pracującemu w podczerwieni. Wolszczan i Route obserwowali J1122+25 pięciokrotnie w czasie 8 miesięcy poszukiwań brązowych karłów z gwałtownymi wybuchami energii w zakresie fal radiowych. „J1122+25 znajduje się w odległości ok. 55 lat świetlnych od nas i jest jednym z sześciu najzimniejszych brązowych karłów, u których zaobserwowano wybuchy energii w zakresie radiowym” twierdzi Route.

Brązowe karły takie jak J1122+25 czasami są nazywane „nieudanymi gwiazdami”, ponieważ nie zebrały wystarczającej ilości materii kiedy się formowały, aby być w stanie przeprowadzić fuzję wodoru w hel (proces ten umożliwia gwiazdom świecenie). Brak stałego dopływu energii pochodzącej z fuzji sprawia, że brązowe karły są dużo zimniejsze i ciemniejsze niż większość gwiazd. Z tego powodu mają również inny skład chemiczny. W niektórych przypadkach, budowa wewnętrzna wraz z bardzo szybką rotacją umożliwia im wygenerowanie silnego pola magnetycznego oraz wyrzutów energii, które zostały zarejestrowane przez teleskop Arecibo.

Wielu astronomów uważa brązowe karły za brakujące ogniwo pomiędzy gwiazdami i planetami. Mają one wiele cech fizycznych wspólnych z gazowymi olbrzymami takimi jak Jowisz – temperatura J1122+25 jest równa 1/6 temperatury Słońca. Emituje on też światło głównie w zakresie podczerwieni. Dzięki badaniom nad najzimniejszymi brązowymi karłami można wywnioskować właściwości planet – olbrzymów, które stanowią większe wyzwanie w celu dokładnego zbadania niż gwiazdy.

Autor

Anna Wizerkaniuk
Anna Wizerkaniuk

Redaktor portalu astronomicznego AstroNET, członek Zarządu Klubu Astronomicznego Almukantarat