Kredit gambar: ESO
Sepasukan ahli astronomi Eropah telah menemui bintang kerdil coklat terdekat yang pernah ditemui. Epsilon Indi B adalah 45 kali jisim Musytari dan memerlukan 400 tahun untuk mengorbit bintang utama.
Sepasukan ahli astronomi Eropah [2] telah menemui objek Brown Dwarf (bintang ‘gagal’) kurang dari 12 tahun cahaya dari Matahari. Ia adalah yang paling dekat namun diketahui.
Kini dinamakan Epsilon Indi B, ia adalah pendamping kepada bintang terang yang terkenal di langit selatan, Epsilon Indi (sekarang "Epsilon Indi A"), yang sebelumnya dianggap single. Sistem binari adalah salah satu daripada dua puluh sistem bintang yang paling dekat dengan Matahari.
Kerdil coklat ditemui dari gerakan cepat di langit yang dibagikannya dengan temannya yang lebih terang: pasangan bergerak dengan diameter bulanan penuh dalam waktu kurang dari 400 tahun. Ia pertama kali dikenal pasti menggunakan plat foto arkib yang didigitalkan dari SuperCOSMOS Sky Surveys (SSS) dan disahkan menggunakan data dari Two Micron All Sky Survey (2MASS). Pemerhatian susulan dengan instrumen SOFI sensitif inframerah dekat pada Teleskop Teknologi Baru ESO 3.5-m (NTT) di Balai Cerap La Silla mengesahkan sifatnya dan telah memungkinkan pengukuran sifat fizikalnya.
Epsilon Indi B mempunyai jisim hanya 45 kali dari Musytari, planet terbesar di Sistem Suria, dan suhu permukaan hanya 1000? C. Ini tergolong dalam kategori objek 'T kerdil' yang merangkumi domain antara bintang dan planet raksasa.
Epsilon Indi B adalah orang kerdil T yang paling dekat dan paling terang yang dikenali. Kajian masa depan mengenai objek baru tersebut menjanjikan untuk memberi para astronom petunjuk baru yang penting mengenai pembentukan dan evolusi benda-benda langit eksotik ini, sekaligus menghasilkan pandangan menarik mengenai zon sempadan antara planet dan bintang.
Jarum bergerak kecil di tumpukan jerami gergasi
Bayangkan anda seorang ahli burung profesional, baru-baru ini pulang dari ekspedisi ke hutan Amerika Selatan, di mana anda menghabiskan berminggu-minggu menggunakan lensa telefoto berkuasa tinggi anda untuk mencari spesies burung yang jarang berlaku. Santai, anda mengambil beberapa gambar sudut bunga lebar di taman belakang anda, tanpa terganggu oleh burung hitam yang terbang melintasi jendela bidik anda. Hanya kemudian, ketika membandingkan gambar itu dengan teliti, anda melihat sesuatu yang kecil dan berwarna luar biasa, berkeliaran di belakang burung hitam: anda telah menjumpai burung langka yang eksotik, di sana di rumah.
Dengan cara yang hampir sama, sepasukan ahli astronomi [2] baru sahaja menemui salah satu jiran terdekat dengan Matahari, 'bintang gagal' eksotik yang dikenali sebagai 'kerdil coklat', bergerak pantas melintasi langit di buruj selatan Indus ( Orang India). Menariknya, pada masa teleskop semakin besar dan dilengkapi dengan alat pengesan elektronik yang lebih canggih, masih banyak yang perlu dipelajari dengan menggabungkan plat fotografi lama dengan teknologi moden ini.
Plat fotografi yang diambil oleh teleskop bidang lebar (“Schmidt”) selama beberapa dekad yang lalu telah diberi kemudahan baru untuk hidup melalui pendigitalan oleh mesin pengukur automatik, yang membolehkan komputer melakukan pukulan dengan berkesan melalui arkib data yang besar dan tidak ternilai yang sejauh ini belum dieksploitasi sepenuhnya [3]. Untuk Langit Selatan, Institut Astronomi di Edinburgh (Scotland, UK) baru-baru ini mengeluarkan imbasan yang dibuat oleh mesin plat SuperCOSMOS yang merangkumi beberapa dekad dalam tiga jalur jalur optik. Data ini sangat sesuai untuk mencari objek dengan gerakan yang tepat dan warna ekstrem, seperti kerdil coklat di sekitar Suria.
Semuanya bergerak - persoalan perspektif
Dalam astronomi, "gerakan yang betul" bintang menandakan gerakannya yang nyata pada sfera langit; selalunya dinyatakan dalam bentuk detik setiap tahun [4]. Kelajuan sebenar bintang (dalam kilometer sesaat) hanya dapat dianggarkan sekiranya jaraknya diketahui.
Bintang dengan gerakan pantas yang besar mungkin menunjukkan halaju besar yang nyata atau sekadar bintang itu dekat dengan kita. Secara analogi, kapal terbang sejurus lepas landas mempunyai kelajuan sebenar yang jauh lebih rendah daripada ketika ia berlayar di ketinggian tinggi, tetapi bagi pemerhati yang memerhatikan berhampiran lapangan terbang, kapal terbang yang berlepas nampaknya bergerak jauh lebih cepat ke langit.
Proxima Centauri, jiran bintang terdekat kami, berjarak hanya 4.2 tahun cahaya (lih. ESO PR 22/02) dan mempunyai gerakan yang tepat 3.8 arcsec / tahun (sepadan dengan 23 km / saat relatif terhadap Matahari, dalam arah tegak lurus ke garis pandangan). Bintang gerakan tepat yang paling terkenal adalah Barnard's Star pada jarak 6 tahun cahaya dan bergerak 10 arcsec / tahun (87 km / saat berbanding dengan Matahari). Semua bintang yang diketahui dalam masa 30 tahun cahaya adalah objek dengan gerakan pantas dan bergerak sekurang-kurangnya 0.2 arcsec / tahun.
Pukat untuk objek bergerak pantas
Untuk beberapa waktu, ahli astronomi di Institut Astrofizik di Potsdam telah melakukan carian berkomputer secara sistematik untuk objek gerakan tinggi dengan betul yang muncul di plat langit fotografi merah, tetapi tidak pada plat biru yang setara. Tujuan mereka adalah untuk mengenal pasti objek sejuk yang belum diketahui di kawasan Suria.
Mereka sebelumnya telah menjumpai segelintir benda baru dalam 30 tahun cahaya dengan cara ini, tetapi tidak ada yang merah atau bergerak dari jarak jauh secepat yang mereka perangkap di buruj Indus di langit selatan. Objek ini hanya dapat dilihat pada plat panjang gelombang terpanjang dalam pangkalan data SuperCOSMOS Sky Survey. Ia bergerak dengan begitu cepat sehingga pada piring yang diambil hanya dua tahun pada tahun 1990-an, ia bergerak hampir 10 arka detik di langit, memberikan gerakan yang tepat sebanyak 4,7 arcsec / tahun. Ia juga sangat samar pada panjang gelombang optik, sebab mengapa ia tidak pernah dilihat sebelumnya. Namun, ketika disahkan dalam data dari Digital Micron All Sky Survey (2MASS), ia kelihatan jauh lebih terang di inframerah, dengan tanda warna khas kerdil coklat yang sejuk.
Pada ketika ini, objek tersebut dianggap sebagai pengembara yang terpencil. Walau bagaimanapun, carian melalui katalog dalam talian yang tersedia dengan cepat menunjukkan bahawa hanya 7 minit perjalanan adalah bintang terkenal, Epsilon Indi. Kedua-duanya mempunyai gerakan yang sama besar dan tepat, dan dengan itu jelas bahawa kedua-duanya mesti berkaitan, membentuk sistem binari yang luas yang dipisahkan lebih dari 1500 kali jarak antara Matahari dan Bumi.
Epsilon Indi adalah salah satu daripada 20 bintang terdekat dengan Matahari pada 11.8 tahun cahaya [5]. Ini adalah bintang kerdil (jenis spektral K5) dan dengan suhu permukaan sekitar 4000? C, agak lebih sejuk daripada Matahari. Oleh itu, ia sering muncul dalam fiksyen ilmiah sebagai rumah sistem planet yang dapat dihuni [6]. Itu semua tetap teguh dalam dunia spekulasi, namun demikian, kita sekarang tahu bahawa pasti mempunyai teman yang sangat menarik.
Ini adalah penemuan yang luar biasa: Epsilon Indi B adalah sumber seperti bintang yang paling dekat dengan Matahari yang dijumpai dalam 15 tahun, sumber gerakan tepat paling tinggi yang dijumpai dalam lebih dari 70 tahun, dan dengan jumlah cahaya hanya 0,002% daripada Matahari, salah satu sumber-sumber samar-samar yang pernah dilihat di luar Sistem Suria!
Selepas Proxima dan Alpha Centauri, sistem Epsilon Indi juga merupakan sistem binari luas kedua yang diketahui dalam masa 15 tahun cahaya. Namun, tidak seperti Proxima Centauri, Epsilon Indi B bukan bintang biasa.
Kerdil coklat: penyejukan, penyejukan, penyejukan ...
Dalam beberapa hari setelah penemuannya dalam pangkalan data, para astronom berjaya mendapatkan spektrum inframerah Epsilon Indi B menggunakan instrumen SOFI pada Teleskop Teknologi Baru ESO 3.5-m (NTT) di Balai Cerap La Silla (Chile). Spektrum menunjukkan ciri penyerapan yang luas kerana metana dan wap air di atmosfera atasnya, yang menunjukkan suhu ‘hanya’ 1000? C. Bintang biasa tidak pernah sekeren ini - Epsilon Indi B disahkan sebagai kerdil coklat.
Kerdil coklat dianggap terbentuk sama seperti bintang, oleh keruntuhan graviti gumpalan gas sejuk dan debu di awan molekul yang padat. Namun, untuk alasan yang belum sepenuhnya jelas, beberapa gumpalan berakhir dengan jisim kurang dari 7.5% daripada Matahari kita, atau 75 kali jisim planet Musytari. Di bawah batas itu, inti tidak cukup untuk memulakan peleburan hidrogen nuklear, sumber tenaga yang tahan lama dan stabil untuk bintang biasa seperti Matahari. Kecuali untuk fasa awal yang singkat di mana sebilangan deuterium dibakar, objek berjisim rendah ini terus menyejuk dan memudar perlahan-lahan sambil melepaskan haba yang tersisa dari kelahiran mereka.
Perbincangan teori mengenai objek tersebut bermula kira-kira 40 tahun yang lalu. Mereka pertama kali dinamakan 'kerdil hitam' dan kemudian 'kerdil coklat', sebagai pengiktirafan terhadap suhu mereka yang sangat sejuk. Namun, mereka juga diprediksi akan sangat pingsan dan sangat merah, dan baru pada tahun 1995 objek seperti itu mulai dapat dikesan.
Yang pertama dilihat sebagai sahabat samar kepada bintang-bintang yang berdekatan, dan kemudian, beberapa ditemui bebas mengambang di kawasan Suria. Sebilangan besar kerdil coklat tergolong dalam jenis spektrum L dan T yang baru diklasifikasikan, di bawah kerdil jenis M. yang terkenal lama. Ini sangat merah pada mata manusia, tetapi kerdil L dan T masih lebih sejuk, sehingga hampir tidak dapat dilihat pada panjang gelombang optik, dengan sebahagian besar pelepasannya keluar di inframerah. [7].
Berapa besar Epsilon Indi B?
Usia kebanyakan kerdil coklat yang dikesan hingga kini tidak diketahui dan oleh itu sukar untuk mengira jisimnya. Namun, dapat diasumsikan bahawa usia Epsilon Indi B sama dengan usia Epsilon Indi A, yang umurnya dianggarkan 1.3 bilion tahun berdasarkan kelajuan putarannya. Menggabungkan maklumat ini dengan suhu, kecerahan, dan jarak yang diukur, adalah mungkin untuk menentukan jisim Epsilon Indi B menggunakan model teori kerdil coklat.
Dua set model bebas menghasilkan hasil yang sama: Epsilon Indi B mesti mempunyai jisim di antara 4-6% daripada Matahari, atau jisim 40-60 Musytari. Nilai yang paling mungkin adalah sekitar 45 jisim Musytari, iaitu jauh di bawah had peleburan hidrogen, dan secara pasti mengesahkan penemuan baru ini sebagai kerdil coklat yang baik.
Kepentingan Epsilon Indi B
Foto PR 03c / 03 menunjukkan bancian terkini bintang di kawasan suria. Semua bintang ini telah dikenal selama bertahun-tahun, termasuk GJ1061, yang, bagaimanapun, hanya jaraknya dengan tegas pada tahun 1997. Penemuan Epsilon Indi B, bagaimanapun, adalah kes yang ekstrem, tidak pernah terdaftar sebelumnya, dan kerdil coklat pertama yang dijumpai dalam cakerawala tahun cahaya 12.5.
Sekiranya ramalan semasa betul, harus ada kerdil coklat dua kali lebih banyak daripada bintang urutan utama. Akibatnya, Epsilon Indi B mungkin yang pertama dari mungkin 100 kerdil coklat dalam jarak ini, masih menunggu untuk ditemui!
Epsilon Indi B adalah tangkapan penting di luar katalog kejiranan Solar. Sebagai kerdil coklat yang paling dekat dan paling terang yang diketahui dan dengan jarak yang diukur dengan tepat, ia dapat menjalani berbagai kajian pemerhatian terperinci. Oleh itu, ia boleh menjadi templat bagi ahli kelasnya yang lebih jauh.
Dengan bantuan Epsilon Indi B, para astronom kini dapat melihat lebih jauh lagi misteri-misteri yang mengelilingi pembentukan dan evolusi objek eksotik yang dikenali sebagai kerdil coklat, di tengah-tengah antara bintang dan planet raksasa, fizik inti dalaman mereka, dan cuaca dan kimia atmosfera mereka.
Catatan sejarah - buruj Indus selatan
Buruj Indus terletak jauh di langit selatan, terletak di antara tiga burung, Grus (The Crane), Tucana (The Toucan) dan Pavo (The Peacock), lih. Foto PR 03d / 03.
Pertama kali dikatalogkan pada tahun 1595-1597 oleh pelayar Belanda Pieter Dirkszoon Keyser dan Frederick de Houtman, buruj ini ditambahkan ke langit selatan oleh Johann Bayer dalam bukunya 'Uranometria' (1603) untuk menghormati Orang Asli Amerika yang telah ditemui oleh penjelajah Eropah pada mereka perjalanan.
Secara khusus, telah disarankan bahawa secara khusus adalah penduduk asli Tierra del Fuego dan Patagonia yang diwakili di Indus, hanya lebih dari dua ribu kilometer di selatan La Silla di mana pemerhatian spektroskopi pertama Epsilon Indi B dibuat sekitar 400 tahun kemudian .
Dalam gambar kemudian oleh Bode yang ditunjukkan di sini, Epsilon Indi, bintang paling terang kelima di Indus, dikaitkan dengan salah satu anak panah di tangan orang India.
Sumber Asal: Siaran Berita ESO
