Bildnachweis: Gemini
Astronomen suchten nach Planeten um den nahe gelegenen Stern Epsilon Indi, als sie etwas Ungewöhnliches entdeckten. Dieser neue Begleiter, bekannt als Epsilon Indi Bb, umkreist den größeren Braunen Zwerg (Epsilon Indi Ba) in einer Entfernung von nur 2,2 astronomischen Einheiten. Beide Objekte sind Teil einer neuen Klasse von Sternen, die T-Zwerge genannt werden. Sie haben ähnliche Durchmesser wie Jupiter, aber deutlich mehr Masse.
Auf der Suche nach planetgroßen Körpern, die das nahe gelegene Sternensystem Epsilon Indi begleiten könnten, haben Astronomen, die das Gemini-Süd-Teleskop in Chile verwenden, eine verwandte, aber unerwartete Entdeckung gemacht.
Epsilon Indi wurde von Teleskopen am Boden und im Weltraum weithin beobachtet und beherbergte einen umlaufenden Begleiter namens Epsilon Indi B, der letztes Jahr entdeckt wurde und das nächste bekannte Exemplar eines Braunen Zwergs ist. Braune Zwerge sind sehr kleine, kühle Sterne, die dreißig- bis vierzigmal so massereich sind wie Jupiter, aber von ähnlicher Größe. Trotz aller Beobachtungen war die Kombination der leistungsstarken Infrarotfunktionen von Gemini und des äußerst empfindlichen Spektrographen / Imagers PHOENIX (ohne adaptive Optik) erforderlich, um den schwer fassbaren Körper zu enthüllen.
"Epsilon Indi Ba ist der am nächsten an unserem Sonnensystem bestätigte Braune Zwerg", sagt Dr. Gordon Walker (Universität von British Columbia, Vancouver, Kanada), der das Forschungsteam leitete, zu dem auch Dr. Suzie Ramsay Howat (UK Astronomy Technology Centre) gehört. Edinburgh, UK). Dr. Walker erklärt: „Mit der Entdeckung von Epsilon Indi Bb wissen wir jetzt, dass Epsilon Indi Ba einen engen Begleiter hat, der ein weiterer, noch kühlerer Brauner Zwerg zu sein scheint. Eine Gewissheit ist, dass das Epsilon Indi-System noch interessanter ist als bisher angenommen. “
Das Wissenschaftlerteam, das Epsilon Indi Bb mit dem Gemini-Südteleskop auf Cerro Pachin, Chile, entdeckte, berichtete als erstes über diesen Befund, der im IAU-Rundschreiben Band 8818 veröffentlicht wurde. Anschließend gab das VLT (Very Large Telescope) bekannt dass Wissenschaftler das Objekt tatsächlich fünf Tage zuvor beobachtet hatten (unter Verwendung adaptiver Optik), und ihr Befund wird unter http://xxx.lanl.gov/abs/astro-ph?0309256 berichtet.
„Als das Ziel erfasst wurde und wir sahen, dass eindeutig zwei Objekte nahe beieinander lagen, dachten wir zunächst, dass es das falsche Objekt sein muss. Epsilon Indi Ba, früher Epsilon Indi B genannt, war zuvor beobachtet worden, und bei diesen Beobachtungen bemerkte niemand das Begleitobjekt. Es war eine enorme Überraschung für uns “, sagt Dr. Kevin Volk (Gemini-Observatorium, La Serena, Chile), der zusammen mit Dr. Robert Blum (CTIO, La Serena, Chile) die Beobachtung am Gemini-Süd-Teleskop machte.
Die zufällige Natur der Entdeckung überraschte das Wissenschaftsteam, dessen Mitglieder aus Kanada, Großbritannien, den USA und Chile stammen. Blum führt aus: „Wir haben dann festgestellt, dass der Begleiter namens Epsilon Indi Bb in der Methanbande, in der frühere Gemini-Beobachtungen gemacht wurden, unsichtbar ist. Die coolsten Braunen Zwerge sind sehr schwach und schwer zu erkennen, aber es kann eine große Anzahl von ihnen geben - was diese Erkennung wichtig macht. “
Epsilon Indi ist der fünfthellste Stern im südlichen Sternbild des Indus und befindet sich etwa 11,8 Lichtjahre von unserem Sonnensystem entfernt. Der Stern ist ähnlich, aber kühler als unsere Sonne. Die projizierte Trennung zwischen Epsilon Indi und Indi Ba am Himmel beträgt ungefähr 1500 AUs (eine AU oder astronomische Einheit ist die durchschnittliche Entfernung zwischen Erde und Sonne oder ungefähr 150 Millionen Kilometer) und die Entfernung zwischen Epsilon Indi Ba und das neu entdeckte Epsilon Indi Bb betragen mindestens 2,2 AUs.
"Weil dieses System so nah bei uns ist, scheint es sich ziemlich schnell am Himmel zu bewegen", sagt Dr. Volk. "Wir konnten unsere Erkennung innerhalb weniger Wochen bestätigen - und ein weiter entferntes Hintergrundobjekt ausschließen -, da wir die Bewegung des Systems relativ zu den Hintergrundsternen relativ schnell erkennen konnten."
Da die Fakten rund um den Nachweis mit zusätzlichen spektroskopischen Daten klarer werden, erwartet das Forscherteam, dass wichtige Details zu Epsilon Indi Bb bekannt werden. „Leider ist das Fenster zur Beobachtung dieses Systems für dieses Jahr fast geschlossen, sodass wir bis Anfang nächsten Jahres warten müssen, bis wir dieses System wieder am Morgenhimmel sehen können“, sagt Dr. David Balam (Universität von Victoria, Kanada) ).
Die kürzlich von Gemini erhaltenen Daten zeigen, dass Epsilon Indi Bb kühler und weniger massereich als Epsilon Indi Ba ist, wie seine deutlich geringere Helligkeit und tiefe Methanabsorption zeigt. Die Methanabsorption ist ein Schlüsselindikator für Objekte mit geringer Masse, da gasförmiges Methan nur in Umgebungen mit niedrigeren Temperaturen in der Atmosphäre von Braunen Zwergen und Planeten vorhanden sein kann, in denen das Gas vorhanden sein kann.
"Die Methanabsorption war der Schlüssel zum Nachweis", sagt Dr. Walker, "weil Dr. Volk Epsilon Indi Bb zufällig durch eines der" Fenster "zwischen den Methanabsorptionsbanden erblickte. Da die Absorptionsbanden längerwelliges Infrarotlicht blockieren, war Epsilon Indi Bb bei Betrachtung bei kürzeren Infrarotwellenlängen sichtbar. “
Epsilon Indi Ba und Bb sind Mitglieder eines kürzlich entdeckten Typs eines astronomischen Objekts - der Braunen Zwerge der T-Klasse. Diese T-Zwerge haben Durchmesser, die ungefähr dem Jupiter entsprechen, aber mehr Masse haben. Spektren von Epsilon Indi Ba, aufgenommen mit PHOENIX von Dr. Verne Smith (Universität von Texas, El Paso) und Mitarbeitern, zeigen, dass Epsilon Indi Ba die 32-fache Masse von Jupiter und eine Oberflächentemperatur von 1500 Grad aufweist. Es dreht sich ungefähr dreimal schneller als Jupiter. Epsilon Indi Bb hat weniger Masse, ist kühler, aber immer noch viel massiver und heißer als Jupiter. Wie Jupiter haben die T-Zwerge nicht genug Masse, um Energie so zu erzeugen, wie es die Sonne durch Kernfusion tut. Epsilon Indi Ba und Bb glühen vor Hitze, die durch das Herunterdrücken der Masse im Inneren entsteht.
PHOENIX, das Instrument, das für die Erzeugung der Daten verantwortlich ist, ist ein hochauflösendes Spektrometer im nahen Infrarot, das vom National Optical Astronomy Observatory (NOAO) in Tucson, Arizona, gebaut und 2001 bei Gemini South in Betrieb genommen wurde. Ken Hinkle (NOAO, Tucson, Arizona) sagte: „PHOENIX wurde genau für diese Art von Forschung entwickelt. Es ist der erste hochauflösende Infrarotspektrograph auf einem Gemini-Teleskop und der erste hochauflösende Infrarotspektrograph auf einem Teleskop der südlichen Hemisphäre. “
Dr. Phil Puxley, stellvertretender Direktor von Gemini South, fügt hinzu: „Durch die Infrarotoptimierung von Gemini sind die 8-Meter-Zwillingsteleskope ideal für die Erfassung derartiger zufälliger Entdeckungen. Entdeckungen wie diese sind genau das, wofür Gemini entwickelt wurde, und diese Art von aufregender Arbeit zeigt das Potenzial der Wissenschaft von Gemini. “
Epsilon Indi ist auf der südlichen Hemisphäre von Juni bis Dezember mit bloßem Auge sichtbar. Es kann mit der Locator-Karte erkannt werden, die unter http://www.gemini.edu/science/epsilonindi-images.html verfügbar ist und auch andere Bilder und Abbildungen enthält.
Das Gemini Observatory ist eine internationale Zusammenarbeit, die zwei identische 8-Meter-Teleskope gebaut hat. Das Frederick C. Gillett Gemini-Teleskop befindet sich in Mauna Kea, Hawaii (Gemini North) und das andere Teleskop in Cerro Pachin in Zentralchile (Gemini South) und bietet somit eine vollständige Abdeckung beider Hemisphären des Himmels. Beide Teleskope verfügen über neue Technologien, mit denen große, relativ dünne Spiegel unter aktiver Kontrolle sowohl optische als auch infrarote Strahlung aus dem Weltraum sammeln und fokussieren können.
Das Gemini-Observatorium bietet den astronomischen Gemeinschaften in jedem Partnerland hochmoderne astronomische Einrichtungen, die die Beobachtungszeit proportional zum Beitrag jedes Landes zuweisen. Neben der finanziellen Unterstützung trägt jedes Land auch erhebliche wissenschaftliche und technische Ressourcen bei. Zu den nationalen Forschungsagenturen, die die Gemini-Partnerschaft bilden, gehören: die US-amerikanische National Science Foundation (NSF), der britische Forschungsrat für Teilchenphysik und Astronomie (PPARC), der kanadische nationale Forschungsrat (NRC) und die chilenische Comisi? N Nacional de Investigaci? n Cientifica y Tecnol? gica (CONICYT), der Australian Research Council (ARC), der argentinische Consejo Nacional de Investigaciones Cient? ficas y T? cnicas (CONICET) und der brasilianische Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient? fico e Tecnol? gico (CNPq ). Das Observatorium wird von der Vereinigung der Universitäten für Forschung in der Astronomie, Inc. (AURA) im Rahmen einer Kooperationsvereinbarung mit der NSF verwaltet. Die NSF fungiert auch als Exekutivagentur für die internationale Partnerschaft.
Originalquelle: Gemini-Pressemitteilung
