Astronomové objevují starověkou „neúspěšnou hvězdu“ s neporušenými ložisky lithia

Tým výzkumníků z Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) a Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), Mexiko, objevil lithium u nejstaršího a nejchladnějšího hnědého trpaslíka, kde byla potvrzena přítomnost tohoto cenného prvku. . zatím. Tento kvazihvězdný objekt, nazývaný Reid 1B, uchovává nejstarší známá ložiska lithia v našem kosmickém sousedství, která se datují do doby před vytvořením binárního systému, ke kterému patří. Objev byl učiněn pomocí spektrometru OSIRIS na Gran Telescopio Canarias (GTC), na observatoři Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma), na Kanárských ostrovech. Studie byla právě zveřejněna v časopise Měsíční oznámení Royal Astronomical Society.

Hnědí trpaslíci, také známí jako „kávově zbarvení trpaslíci“ nebo „neúspěšné hvězdy“, jsou přirozeným spojením mezi hvězdami a planetami. Jsou masivnější než Jupiter Ale teď dost ke spalování vodíku, což je palivo, které hvězdy používají k tomu, aby svítily. Z tohoto důvodu byly tyto subhvězdné objekty pozorovány až poté, co je pozorovatelé objevili v polovině 90. let. Je zvláště zajímavé, protože se očekávalo, že některé z nich budou schopny zachovat správný obsah lithia, které je někdy známé jako „bílá ropa“ kvůli své vzácnosti a důležitosti.

V posledních 20 letech astronomové objevili a sledovali orbitální pohyby dvojhvězd tvořených hnědými trpaslíky v sousedství Slunce. Jejich hmotnosti určovali dynamicky pomocí Keplerových zákonů, matematických vzorců vytvořených Johannesem Keplerem v sedmnáctém století k popisu pohybů astronomických těles pohybujících se pod vlivem vzájemné gravitace, jako je systém tvořený Zemí a Sluncem. V některých z těchto systémů má primární složka dostatečnou hmotnost pro spalování lithia, zatímco sekundární složka takovou hmotnost mít nemusí. Teoretické modely však ještě nebyly vyzkoušeny.

Pomocí spektrometru OSIRIS na Gran Telescopio Canarias (GTC nebo Grantecan), v současnosti největším optickém a infračerveném dalekohledu na světě, na observatoři Roque de los Muchachos (ORM), tým výzkumníků z Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) a Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) provedl mezi únorem a srpnem letošního roku vysoce citlivá spektroskopická pozorování dvou párů hnědých trpaslíků.

Lithium ve třech z nich nezjistili, ale našli ho v Red 1B, nejslabší a nejchladnější ze čtyř. Učinili tak pozoruhodný objev, nenarušené kosmické ložisko lithia, jehož původ předchází vytvoření systému, do kterého patří Reid 1B. Je to ve skutečnosti nejchladnější a nejslabší objekt mimo sluneční soustavu, kde bylo nalezeno lithium, s množstvím 13 000krát větším, než je množství nalezené na Zemi. Tento objekt, který má stáří 1 100 milionů let a dynamickou hmotnost 41krát větší než hmotnost Jupitera (největší planety sluneční soustavy), je od nás vzdálen 16,9 světelných let.

skrytá truhla s pokladem

Pozorování lithia u hnědých trpaslíků nám umožňuje do určité míry odhadnout jejich hmotnosti Zdraví, založené na jaderných reakcích. Termonukleární hmoty nalezené tímto způsobem by měly být v souladu se stávajícími dynamickými hmotami s menší nejistotou z orbitální analýzy. Vědci však zjistili, že lithium zachovalo i dynamickou hmotu, která je o 10 % menší, než předpovídaly nejnovější teoretické modely. Tento rozpor se zdá být významný a naznačuje, že na chování hnědých trpaslíků je něco, čemu stále nerozumíme.

„Sledovali jsme stopy lithia v hnědých trpaslících už tři desetiletí,“ říká Eduardo Lorenzo Martin Guerrero de Escalante, profesor výzkumu Nejvyšší rady pro vědecký výzkum (CSIC) při IAC a první autor článku. a zničit je, a porovnejte to s teoretickými předpověďmi.“ Výzkumník dodává, že „na světě jsou tisíce milionů hnědých trpaslíků.“ mléčná dráha. Lithium nalezené u hnědých trpaslíků je největším známým ložiskem tohoto cenného prvku v našem kosmickém sousedství.“

Spoluautor článku Carlos del Borgo Diaz, výzkumník z INAOE, veřejného výzkumného centra mexické federace CONACYT, vysvětluje, že „ačkoli primordiální lithium bylo vytvořeno před 13 800 miliony let spolu s vodíkem a heliem v důsledku jaderných reakcí v primitivní ohnivé kouli velký výbuchVe vesmíru je nyní až čtyřikrát více lithia. Podle tohoto výzkumníka: „Ačkoli lze tento prvek zničit, vzniká také při výbušných událostech, jako jsou supernovy a supernovy, takže je hnědí trpaslíci jako Reid 1B mohou zabalit a chránit, jako by to byl skrytý poklad. „

Odkaz: „Nová minimální hmotnostní omezení pro spalování termonukleárního lithia u hnědých trpaslíků“ od EL Martína, N Lodieu a C del Burga, 23. října 2021, Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti.
DOI: 10.1093/mnras/stab2969

Tento výzkum byl financován z finančních prostředků španělského ministerstva hospodářství a digitální transformace (MINECO) a z Evropského fondu pro regionální rozvoj (FEDER) prostřednictvím projektu PID2019-109522GB-C53.

Observatoře Gran Telescopio Canarias a Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) jsou součástí Sítě individuálních vědeckých a technických infrastruktur (ICTS) ve Španělsku.