ستاره شناسان سردترین ستاره ای را که امواج رادیویی ساطع می کند شناسایی کردند

13 جولای 2023 – توسط دانشگاه سیدنی

تصویری که اندازه نسبی یک ستاره کوتوله قهوه ای معمولی را نشان می دهد. در نمونه ستاره در این مطالعه، کوتوله قهوه ای کوچکتر از مشتری است (بین 0.65 تا 0.95 شعاع آن) اما جرم بیشتری دارد، بین چهار تا 44 برابر جرم مشتری. اعتبار: NASA/JPL

ستاره شناسان دانشگاه سیدنی نشان داده اند که یک ستاره کوچک و کم نور سردترین ستاره ای است که در طول موج رادیویی منتشر شده است.

«کوتوله قهوه‌ای فوق‌العاده خنک» که در این مطالعه مورد بررسی قرار گرفت، یک توپ گازی است که در دمای حدود 425 درجه سانتی‌گراد – خنک‌تر از آتش معمولی – بدون سوزاندن سوخت هسته‌ای می‌جوشد.

در مقابل، دمای سطح خورشید، یک جهنم هسته ای، حدود 5600 درجه است.

در حالی که سردترین ستاره ای نیست که تاکنون پیدا شده است، اما جالب ترین ستاره ای است که تاکنون با استفاده از نجوم رادیویی تجزیه و تحلیل شده است. این یافته ها در The Astrophysical Journal Letters منتشر شده است.

نویسنده اصلی و دکتری. دانشجوی دانشکده فیزیک، کووی رز، گفت: «پیدا کردن ستاره‌های کوتوله قهوه‌ای فوق‌العاده سرد مانند این تابش رادیویی بسیار نادر است. به این دلیل است که دینامیک آنها معمولاً میدان‌های مغناطیسی ایجاد نمی‌کند که گسیل‌های رادیویی قابل تشخیص از زمین را ایجاد می‌کنند.

“پیدا کردن این کوتوله قهوه ای که امواج رادیویی را در چنین دمای پایینی تولید می کند، یک کشف ساده است.”

عمیق‌تر کردن دانش خود در مورد کوتوله‌های قهوه‌ای فوق‌العاده سرد مانند این به ما کمک می‌کند تا تکامل ستارگان، از جمله چگونگی تولید میدان‌های مغناطیسی را درک کنیم.

اینکه چگونه پویایی درونی کوتوله‌های قهوه‌ای گاهی امواج رادیویی تولید می‌کند، یک سوال باز است. در حالی که ستاره شناسان ایده خوبی دارند که چگونه ستارگان “توالی اصلی” بزرگتر مانند خورشید، میدان های مغناطیسی و انتشارات رادیویی ایجاد می کنند، هنوز به طور کامل مشخص نیست که چرا کمتر از 10 درصد از ستارگان کوتوله قهوه ای چنین تابشی را تولید می کنند.

تصور می‌شود که چرخش سریع کوتوله‌های فوق‌سرد نقشی در تولید میدان‌های مغناطیسی قوی آنها دارد. وقتی میدان مغناطیسی با سرعت متفاوتی نسبت به اتمسفر یونیزه کوتوله می چرخد، می تواند جریان الکتریکی ایجاد کند.

در این مثال، تصور می‌شود که امواج رادیویی توسط جریان الکترون‌ها به ناحیه قطبی مغناطیسی ستاره تولید می‌شوند، که همراه با چرخش ستاره کوتوله قهوه‌ای، فوران‌های رادیویی را به طور مرتب تکرار می‌کند.

ستاره‌های کوتوله قهوه‌ای، که به آنها انرژی یا نور کمی می‌دهند، به اندازه کافی بزرگ نیستند که همجوشی هسته‌ای مرتبط با ستاره‌های دیگر مانند خورشید ما را مشتعل کنند.

آقای رز گفت: «این ستارگان نوعی حلقه مفقوده بین کوچکترین ستاره هایی هستند که در واکنش های هسته ای هیدروژن می سوزانند و بزرگترین سیارات غول گازی مانند مشتری.

این ستاره با نام جذاب T8 Dwarf WISE J062309.94-045624.6 در فاصله 37 سال نوری از زمین قرار دارد. در سال 2011 توسط ستاره شناسان Caltech در ایالات متحده کشف شد.

شعاع این ستاره بین 0.65 تا 0.95 شعاع مشتری است. جرم آن به خوبی شناخته نشده است، اما حداقل چهار برابر جرم مشتری است، اما بیش از 44 برابر جرم نیست. جرم خورشید 1000 برابر مشتری است.

تحلیل این ستاره توسط آقای رز با استفاده از داده های جدید تلسکوپ CSIRO ASKAP در استرالیای غربی انجام شد و مشاهدات آرایه فشرده تلسکوپ استرالیا در نزدیکی نارابری در NSW و تلسکوپ MeerKAT در آفریقای جنوبی را دنبال کرد.

پروفسور تارا مورفی، یکی از نویسندگان و رئیس دانشکده فیزیک در دانشگاه سیدنی، گفت: «ما به تازگی عملیات کامل را با ASKAP آغاز کرده‌ایم و در حال حاضر بسیاری از اجرام نجومی جالب و غیرمعمول مانند این را پیدا کرده‌ایم.

همانطور که ما این پنجره را در آسمان رادیویی باز می کنیم، درک خود را از ستارگان اطراف خود و قابلیت سکونت پذیری بالقوه سیستم های سیارات فراخورشیدی که میزبان آنها هستند، بهبود خواهیم داد.