Astronomové určili hmotnost hnědého trpaslíka

Obě hvězdy obíhají kolem společného těžiště v malé vzájemné vzdálenosti: při pohledu ze Země je od sebe dělí úhlová vzdálenost 0,18´´ (obloukové vteřiny), což je 1/20 000 stupně. Pod stejným úhlem bychom viděli minci 1 Euro ze vzdálenosti 25 km. Skutečná vzdálenost mezi oběma hvězdami dosahuje 2,5násobku vzdálenosti Země od Slunce (tj. 2,5 AU).

Čtyři roky sledovali astronomové vzájemný pohyb obou složek dvojhvězdy. K pozorováním používali nejen HST, ale i pozemní dalekohledy: VLT (Very Large Telescope) Evropské jižní observatoře ESO v Chile, Gemini North (Havaj) a Keck Telescope (rovněž Havajské ostrovy). Dalekohledy byly vybaveny systémy tzv. adaptivní optiky. Na základě vyhodnocení dlouhodobých pozorování se jim podařilo rekonstruovat dráhy složek dvojhvězdy. Dále bylo vypočítáno, že jeden oběh kolem společného těžiště hvězdy absolvují za 10 let.

Na základě znalosti doby oběhu a velikosti dráhy mohli astronomové vypočítat pomocí Keplerových zákonů hmotnosti obou hvězd. Zjistili přitom, že hmotnější hvězda obsahuje pouze 8,5 % hmotnosti Slunce. Jen nepatrně tak překročila teoretický limit hmotnosti pro zažehnutí termojaderných reakcí ve hvězdných nitrech. Tato hranice činí 7,5 % hmotnosti Slunce (tj. asi 75 hmotností Jupitera). Při nižší hmotnosti tlak a teplota uvnitř hvězdy neumožní jejich zapálení.

Druhá složka dvojhvězdy 2MASSW J0746425+2000321 tohoto hmotnostního limitu nedosáhla. Její hmotnost byla určena na 6,6 % hmotnosti Slunce. To samozřejmě neumožňuje zapálení termojaderných reakcí, jaké probíhají například v nitru Slunce a v nitrech "normálních" hvězd. Pro takovéto objekty používají astronomové označení hnědý trpaslík.

Existence hnědých trpaslíků, zaujímajících místo někde uprostřed mezi hvězdami a planetami, byla teoreticky předpovězena již velmi dávno, avšak první těleso tohoto typu bylo objeveno teprve v roce 1995. Doposud bylo možno určit, zda se jedná o hnědé trpaslíky, pouze na základě zjištění jejich barvy a jasnosti. Avšak hlavním kritériem pro zařazení mezi hnědé trpaslíky je jejich hmotnost. Určit přesně hmotnost hvězdy je možné pouze v případě, že je součástí dvojhvězdy.

Objevit dvojhvězdu, jejíž jednou složkou je hnědý trpaslík, je velmi obtížné. Takové hvězdy svítí velice slabě, obíhají blízko sebe a na obloze se promítají téměř do jednoho místa. A tak ve dvojhvězdě 2MASSW J0746425+2000321 se astronomům poprvé podařilo přesně určit hmotnost hnědého trpaslíka. Na výzkumu se podílel mezinárodní tým astronomů: Hervé Bouy (Max-Planck-Institut fűr Extraterrestrische Physik/ESO, Německo a Observatoire de Grenoble, Francie), Eduardo Martin (Instituto de Astrofisica de Canarias, Španělsko), Wolfgang Brandner (Max-Planck-Institut fűr Astronomie, Německo) a další.

Zdroj: ESA