Nejchladnější hnědý trpaslík, padlý rekord a nová třída

Tým astronomů vedený Kanaďany a Francouzy objevil nejchladnějšího hnědého trpaslíka. Při pátrání byly využity největší pozemské dalekohledy na Havajských ostrovech (Canada France Hawaii Telescope (CFHT) a Gemini North Telescope) a v Chile (NTT). Hnědý trpaslík, který se v současnosti honosí titulem nejchladnější nese název CFBDS J005910.83-011401.3, stručněji CFBDS0059. Povrchová teplota trpaslíka se odhaduje na 350 °C, pro srovnání uveďme, že například povrchová teplota naší mateřské hvězdy je asi 6 000 °C. Je to asi rok, co byl objeven hnědý trpaslík ULAS J0034-00, který má zřejmě jen nepatrně vyšší teplotu – více v článku zde.

Hmotnost hnědého trpaslíka CFBDS0059 byla velmi hrubě odhadnuta na 15 až 30 hmotností Jupiteru. CFBDS0059 se nachází asi 40 světelných let od Země a jedná se o osamocený objekt, který není součástí žádného vícenásobného hvězdného systému.

Hmotnost hnědých trpaslíků je obvykle menší než 70 Jupiterů. Kvůli nízké hmotnosti nemají tyto objekty dostatečně vysokou teplotu v jádru k tomu, aby byly schopné zažehnout termonukleární reakce jako klasická hvězda. Zatímco normální hvězdy „spalují“ ve svém jádru vodík a udržují si tak více méně konstantní teplotu po velkou část svého života, hnědý trpaslík pouze chladne a chladne.

První hnědí trpaslíci byli objevení v roce 1995 a svými vlastnostmi se podobají spíše obřím planetám než hvězdám. Například prachové a aerosolové mraky nacházíme jak v atmosféře obří exoplanety, tak i hnědého trpaslíka. Rovněž velké množství metanu v atmosféře je zdá se pro oba typy objektů společným jmenovatelem, alespoň tedy v případě chladnějších plynných planet, včetně Jupiteru a Saturnu. Na druhou stranu jsou zde i velké rozdíly. Voda je u hnědých trpaslíků v atmosféře vždy výlučně v plynném stavu, zatímco u planet může kondenzovat do ledových krystalků. Navíc u hnědých trpaslíků nebyl doposud nikdy detekovány stopy čpavku, zatímco například u Jupiteru je to jedna z hlavních složek atmosféry. Jenomže… u CFBDS0059 byly stopy čpavku (amoniaku) objeveny, jako u prvního hnědého trpaslíku v historii.

Do dnešních dní byly známy dvě třídy hnědých trpaslíků:

• Třída L – hnědí trpaslíci s teplotou 1 200 až 2 000 °C, u kterých detekujeme mraky prachu a aerosolů v atmosféře.
• Třída T – hnědí trpaslíci s teplotou nižší než 1 200 °C, které mají různorodé spektrum, kvůli metanu tvořícímu se v jejich atmosféře.

Hnědý trpaslík CFBDS0059 ale svou teplotou a přítomností čpavku nespadá ani do jedné z výše uvedených kategorií. CFBDS0059 tak může být prototypem zcela nové třídy hnědých trpaslíků s označením Y. Pokud se objev potvrdí, budou hnědí trpaslíci třídy Y nejchladnějšími hvězdnými objekty ve vesmíru.

Nový objev může být důležitý rovněž na poli budoucího hledání exoplanet metodou přímého zobrazení. Exoplanety jsou nekompromisně přezářeny světlem své mateřské hvězdy a současnou technikou se nedají prakticky pozorovat. Obtížně se také vytvářejí modely pro taková pozorování. Hnědí trpaslíci s nízkou povrchovou teplotou ale obvykle existují osamoceně a tak se mnohem lépe hledají a pozorují. Vzhledem k podobným rysům s exoplanetami mohou být vhodnými trenažéry pro přípravu budoucích modelů.

Za hranici, oddělující hnědé trpaslíky a exoplanety, je považována hmotnost 13 Jupiterů. Astronomové se občas dostanou při hledání exoplanet díky hnědých trpaslíkům do úzkých. Nejpoužívanější metoda hledání exoplanet – měření radiálních rychlostí totiž umožňuje zjistit pouze dolní hmotnostní práh, pokud se tedy hmotnost nové exoplanety blíží magické hranici 13 Jupiterů, nelze říci, zda se jedná o obří planetu nebo o hnědý trpaslík a tedy hvězdu. V těchto případech je nutné kombinovat metodu měření radiálních rychlostí např. s tranzitní metodou a zpřesnit údaje o hmotnosti, což ovšem není možné vždy. Naštěstí jsou objevy tak hmotných exoplanet spíše vzácností.

Zdroje:

• spaceref.com
• www.cfht.hawaii.edu