ستاره‌شناسان کوتوله قهوه‌ای جدیدی را شناسایی کردند که به دور یک ستاره کوتوله M می‌چرخد!!!

One-day binned γ-ray light curve of Ton 599 (upper panel) with the test statistics value

ستاره‌شناسان دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا (ایالت پن) و جاهای دیگر یک کوتوله قهوه‌ای پرجرم را شناسایی کرده‌اند که به دور یک کوتوله M معروف به TOI 2119 می‌چرخد. جرم تازه کشف شده تقریباً 70 برابر بیشتر از مشتری است و در مداری خارج از مرکز به دور ستاره میزبان خود می‌چرخد. این یافته در مقاله‌ای منتشر شده در 7 دسامبر در arXiv.org گزارش شده است.

کوتوله‌های قهوه‌ای اجرام میانی بین سیارات و ستارگان هستند که محدوده جرمی بین 13 تا 80 جرم مشتری را اشغال می‌کنند. اگرچه کوتوله‌های قهوه‌ای زیادی تا به امروز شناسایی شده‌اند، چنین اجرامی که به دور ستارگان دیگر می‌چرخند، یافته‌ای نادر هستند.

مشاهدات نشان داده است که کوتوله‌های قهوه‌ای پرجرمی که در فاصله نسبتا نزدیک (کمتر از 3.0 واحد نجومی) به دور میزبان خود می‌چرخند، بسیار نادر هستند و یافتن آنها دشوار است. این به اصطلاح ‘کوتوله قهوه ای’ به طور مداوم توسط ستاره‌شناسان با استفاده از تکنیک‌های مختلف مورد مطالعه قرار می‌گیرد و هدف آن یافتن نمونه‌های دیگر عجیب و غریبی از این نوع است.

اکنون، تیمی از اخترشناسان به رهبری کالب. آی. کاناس از ایالت پن، کشف یک کوتوله قهوه‌ای پرجرم را گزارش می‌دهند که ظاهراً نماینده دیگری از این نوع است. این شی جدید با نام TOI 2119.01 با ماهواره بررسی سیاره فراخورشیدی گذری ناسا (TESS) شناسایی شد و ماهیت کوتوله قهوه‌ای آن با استفاده از ترکیبی از نورسنجی زمینی و فضایی و سرعت‌سنجی با دقت بالا از منطقه زیست‌پذیر Planet Finder تأیید شد.

محققان در این مقاله نوشتند تس TOI 2119 ((Gaia EDR3 1303675097215915264 را در حالت آهنگ کوتاه در طول بخش‌های 24 و 25 با داده‌های 16 آوریل 2020 تا 08 ژوئن 2020 مشاهده کرد  که دارای یک نامزد در حال عبور است.

طبق این مطالعه، TOI 2119.01 جرمی در حدود 67 جرم مشتری دارد و شعاع آن تقریباً 1.11 شعاع مشتری اندازه‌گیری شد. این نتایج چگالی را در سطح 60 گرم بر سانتی متر مکعب به دست می‌دهد.

کوتوله قهوه‌ای TOI 2119 هر 7.2 روز یک بار در مداری خارج از مرکز (با گریز از مرکز 0.336) با شیب 88.51 درجه در فاصله حدود 0.064 AU ستاره می‌چرخد. دمای روشنایی این جسم حدود 2100 کلوین بود.

ستاره میزبان TOI 2119 یک کوتوله M تقریباً نصف اندازه وهمچنین نصف  جرم خورشیدی دارد. دوره چرخش آن 13.2 روز، فلزی بودن در سطح 0.1 و دمای موثر آن 3553 کلوین برآورد شده است. بر اساس دوره چرخش، اخترشناسان فرض می‌کنند که کوتوله قهوه‌ای  TOI 2119 به احتمال زیاد بین 700 میلیون تا 5.1 بیلیون سال سن دارد.

با جمع‌بندی نتایج، محققان تأکید کردند که گریز از مرکز بالای TOI 2119.01 ممکن است نتیجه تعاملات دینامیکی با یک همراه طولانی‌مدت باشد که تاکنون شناسایی نشده است. آنها اضافه کردند که جرم بالای این کوتوله قهوه‌ای به سناریوی شکل‌گیری از طریق ناپایداری گرانشی در یک دیسک اشاره دارد.

نویسندگان مقاله توضیح دادند: شبیه‌سازی‌های فورگان و همکاران (2018) نشان می‌دهد که برهم‌کنش‌های دینامیکی و پراکندگی بین قطعات در یک دیسک ناپایدار گرانشی می‌تواند به آسانی سیستم‌های کوتوله قهوه‌ای را در پیکربندی‌های مختلف تشکیل دهد.

مترجم: مرتضی نادری‌فرد

منبع:

Astronomers detect new brown dwarf orbiting an M-dwarf star

by Tomasz Nowakowski , Phys.org DECEMBER 16, 2021

https://phys.org/news/2021-12-astronomers-brown-dwarf-orbiting-m-dwarf.html