Astronomen finden einen braunen Zwerg Begleiter zu einem nahe gelegenen Trümmerscheibe Host Stern

Anonim

(Phys.org) - Astronomen haben einen braunen Zwerg entdeckt, der HR 2562 umkreist - ein Stern in der Nähe, von dem bekannt ist, dass er eine Trümmerscheibe beherbergt. Der neu entdeckte substellare Begleiter ist das erste Objekt der braunen Zwergmasse, das sich im inneren Loch einer Trümmerscheibe befindet. Die Ergebnisse wurden in einem am 23. August auf dem arXiv pre-print Server veröffentlichten Dokument vorgestellt.

HR 2562, etwa 110 Lichtjahre entfernt, ist ein F5V-Stern, etwa 30 Prozent massiver als die Sonne. Es hat eine Trümmerscheibe - ein zirkumstellares Band aus Staub und Planetesimalen, die von der Planetenformation übrig geblieben sind. Die Scheibe um HR 2562 erstreckt sich 38 bis 75 AU vom Stern entfernt.

Im Januar und Februar 2016 beobachtete ein Forscherteam um Quinn Konopacky von der Universität von Kalifornien in San Diego HR 2562 mit dem Gemini Planet Imager (GPI), der am Gemini South Telescope in Chile montiert wurde. GPI ist ein kontrastreiches bildgebendes Instrument, das die Abbildung und die integrale Feldspektroskopie extrasolarer Planeten ermöglicht. Die Beobachtungen von HR 2562 wurden im Rahmen des Gemini Planet Imager Exoplanet Survey (GPIES) durchgeführt, der junge Jupiter und Trümmerscheiben um nahe gelegene Sterne abbildet.

Ihre Suche nach einem jungen Jupiter-ähnlichen Planeten führte jedoch zu einer Entdeckung eines viel massiveren substellaren Objekts. Die während der Beobachtungen erhaltenen Daten erlaubten dem Team, die Existenz eines braunen Zwergs zu bestätigen, der mindestens 15 Jupitermassen haben konnte. Der neu gefundene Begleiter ist um etwa 20 AE vom Stern entfernt und wurde HR 2562B genannt.

"Wir präsentieren die Entdeckung eines Braunzwergbegleiters dem Trümmerscheiben-Wirtsstern HR 2562. Dieses Objekt, das mit dem Gemini Planet Imager entdeckt wurde, hat eine projizierte Trennung von 20, 3 ± 0, 3 AU vom Stern", schreiben die Forscher in der Zeitung.

Eine Trennung von nur 20 AU bedeutet, dass HR 2562B innerhalb des inneren Lochs der Trümmerscheibe liegt; Es ist der erste bekannte braune Zwerg, der in einer solchen Lücke lebt. Die Wissenschaftler stellten außerdem fest, dass bisher nur wenige substellare Gefährten innerhalb von 100 AE von ihren Wirtsstars abgebildet wurden.

Während die Trennung von HR 2562B genau geschätzt wurde, bleibt ihre Masse ungewiss. Die Wissenschaftler zeigten, dass seine minimale Masse mindestens 15 Jupitermassen beträgt. Allerdings könnte der Braune Zwerg sogar 45 mal so massiv sein wie Jupiter. Somit wurde der Mittelwert zu 30 Jupitermassen berechnet.

Darüber hinaus ist das Alter des Wirtssterns noch zu bestimmen, da frühere Beobachtungen widersprüchliche Ergebnisse lieferten, die von 20 Millionen bis sogar 1, 6 Milliarden Jahre reichten. Im Rahmen der aktuellen Studie hat das Team jedoch eine nominale Altersspanne von 300 bis 900 Millionen Jahren angenommen.

Die von Konopacky und ihrem Team veröffentlichten Ergebnisse könnten hilfreich sein, um den Entstehungsprozess zirkumstellarer Begleiter besser zu verstehen; Es wird vielfach diskutiert, ob sich diese Objekte innerhalb einer zirkumstellaren Scheibe bilden und eine Masse oberhalb der Deuteriumbrenngrenze oder durch Wolkenfragmentierung erreichen, wie in binären Systemen mit einem hohen Massenverhältnis.

Die Forscher folgerten, dass zukünftige Studien des HR 2562-Systems sich darauf konzentrieren sollten, die wahre Masse und Bahn des Begleiters zu beschränken. Es könnte wesentlich sein, seinen möglichen Ursprung zu bestimmen, der Hinweise auf eine Planetenbildung über der Deuteriumbrenngrenze bieten könnte.

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