画像クレジット：ESO
ESOのParanalにある超大型望遠鏡と一連の地上および宇宙ベースの望遠鏡を4年間の研究で使用して、天文学者の国際チームが初めて、超クールな星とその付随する褐色矮星の質量を測定しました。二つの星は連星系を形成し、約10年でお互いを周回します。
チームは高解像度の近赤外線画像を取得しました。地上では、彼らは適応光学技術によって地球大気のぼかし効果を打ち負かしました。空に投影された軌道を正確に決定することにより、天文学者は星の総質量を測定することができました。追加のデータと恒星モデルとの比較により、各コンポーネントの質量が得られます。
2つの星のうち重い方の質量は太陽の質量の約8.5％で、その褐色矮星の伴星はさらに軽く、太陽の質量のわずか6％です。どちらのオブジェクトも比較的古く、年齢は約5〜10億年です。
これらの観測は、非常に低質量の星に対する恒星進化モデルのキャリブレーションがまだ欠けていることへの決定的な一歩を表しています。
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天文学者は数百の非常に低い質量の星や褐色矮星を発見しましたが、質量や表面温度などのこれらの極端な物体の基本的な特性はまだよく知られていません。宇宙動物園では、これらの超クールな星は、木星のような巨大惑星間の「中間」オブジェクトのクラスを表し、太陽よりも軽い「通常の」星なので、それらをよく理解することは恒星天体物理学の分野にとって重要です。
これらの超クールな星の問題は、中心核で水素を燃焼させる通常の星とは異なり、星の光度とその質量の間に固有の関係が存在しないことです。確かに、超低温矮星の光度と表面温度は、それらの年齢と質量の両方に依存します。古くて、やや重い超クールドワーフは、若い、それほど重いものとまったく同じ温度を持つことができます。
したがって、超低温矮星の質量を独立して取得することは、現代の天体物理学の基本的な目標です。これは、バイナリシステムのメンバーであるそのようなオブジェクトを研究することによって原則的に可能です。
これはまさに、ESOの超大型望遠鏡やケックを含む多数のトップ望遠鏡施設を使用して、超クールな矮星を備えた連星恒星系の4年間にわたる長い研究で、天文学者の国際チームが現在行っていることです。ハワイのジェミニノースとハッブル宇宙望遠鏡。このシステム（電話番号名が2MASSW J0746425 + 2000321）は、40光年の距離にあります。
天文学者たちは、高角解像度の画像を使用して、連星系の両方の星を確認し、4年間のそれらの動きを測定しました。ただし、2つの星の間の空の間隔は0.13〜0.22アーク秒と非常に小さいため、これは言うよりも簡単です。これは、約25 kmの距離で見た1ユーロ硬貨のサイズに相当します。
この分離は非常に小さいため、大気の乱気流のぼやけ効果（「見ること」）により、通常は2つの星を区別することができません。したがって、補償光学の技術を使用する必要があります。この素晴らしい方法は、リアルタイムでの画像品質の測定と、対応する補正信号を毎秒最大100回、検出器の前にある小さな変形可能ミラーに送信することに基づいています。ミラーが継続的にその形状を変更するので、乱気流の邪魔な効果は中和されます。この技術はVLTで適用され、「見ること」よりも少なくとも10倍シャープな画像をもたらし、観察されたオブジェクトのより多くの詳細を示します。
超大型望遠鏡では、天文学者は最先端の補償光学NACO装置を使用していました。 Hervは言いますか？ここで説明する結果を発表する論文の筆頭著者であるBouy氏は次のように述べています。 NACOとVLTの高効率、およびParanalで卓越した優れた大気条件の組み合わせにより、望遠鏡が宇宙に配置されているかのように、このバイナリ恒星系の非常に鮮明な画像を得ることができました。」
超クールでダイエット中
4年間の長い研究の間に、バイナリシステムの2つのコンポーネントの7つの異なる相対位置が測定されました。ブイと彼の同僚は、星の軌道を正確に決定することができました。彼らは、2つの星が10年に1回お互いの周りを公転し、それらの物理的な距離は、地球から太陽までの距離の2.5倍にすぎないことを発見しました。ケプラーの法則を使用すると、システムの総質量を簡単に導き出すことができます。得られた値は、太陽の質量の15％未満です。
次に、天文学者はいくつかの波長帯で得られた各星の測光データと、ハッブル宇宙望遠鏡で得られたスペクトルを使用して、2つのオブジェクトをより詳細に研究しました。彼らは、エコールノルマルシュペリウールデリヨンのグループの最新の恒星モデルを使用して、両方の星の表面温度がおよそ1500℃（1800 K）であることを発見しました。星の場合、これは確かに超クールです。比較すると、太陽の表面温度は3倍以上高くなります。
理論モデルを使用して、チームは2つの星が（天体物理学の観点から）かなり若いことも発見しました。それらの年齢は5億から10億年の間だけです。 2つのうちより重いものは、太陽の質量の7.5％から9.5％の間の質量を持ちますが、その伴侶は、太陽の質量の5％から7％の間の質量を持ちます。
太陽の約7％未満の天体は、さまざまに「褐色矮星」、「失敗した星」、または「スーパープラネット」と呼ばれています。実際、内部には熱核反応による持続的なエネルギー生成がないため、それらの特性の多くは、太陽のような星よりも、木星などの私たちの太陽系の巨大ガス惑星の特性に似ています。
したがって、システム2MASSW J0746425 + 2000321は、やや大規模な超クールな矮星を周回する茶色の矮星で構成されているようです。これは、低質量恒星天体物理学の新しい分野における真の「ロゼッタ石」であり、今後の研究により、星と惑星の間の移行帯にあるこれらのオブジェクトについて、より価値のある情報が確実に得られるでしょう。
元のソース：ESOニュースリリース
