画像クレジット：Gemini
ジェミニ天文台の補償光学システムのおかげで、天文学者は、地球から太陽までの距離の3倍の距離で、星を周回する茶色の小人を見つけることができました。この新しく発見されたペア、LHS 2397aは地球からわずか46光年離れた場所にあり、これまで発見されていない連星の最も近い距離にあります。ハワイのジェミニ望遠鏡は、地球の大気によって引き起こされるぼやけを打ち消す柔軟な鏡を使用しているため、非常に強力です。
ジェミニ北望遠鏡で補償光学技術を使用している天文学者は、地球と太陽の間の距離のわずか3倍に相当する距離で低質量の星を周回する茶色の小人を観測しました。これは、直接イメージングを使用したこのタイプのバイナリシステムでこれまでに見つかった最も近い分離距離です。
記録破りの発見は、研究で観察されたダースの軽量バイナリシステムの1つにすぎません。一緒に、それらは恒星系の形成と宇宙でより小さな体（大きな惑星を含む）がどのように形成されるかについての新しい展望を提供します。
「ジェミニの高度なイメージング機能を使用することで、茶色の小人とその親の星の間の距離が火星から太陽までの距離の約2倍に過ぎないこのバイナリペアを明確に解決できました」と大学院生のメラニーフリードツーソンのアリゾナ大学で。木星の質量の38から70倍の推定質量で、新しく特定された茶色の小人は、その親の星から太陽と地球の距離（または3.0天文単位）のわずか3倍の位置にあります。 LHS 2397aとして知られるこの星は、地球からわずか46光年です。この天体の動きは、それが古い非常に質量の小さい星であることを示しています。
茶色の小人とその親（はるかに明るい太陽のような星）の間の最も近い距離に関する以前のイメージング記録は、14 AUでほぼ5倍大きかった。 1つの天文単位（AU）は、地球と太陽の間の平均距離、つまり約1億5000万キロ（9,300万マイル）に相当します。
茶色の矮星は、しばしば「失敗した星」として描かれますが、木星のような巨大惑星よりも大きいですが、個々の質量は太陽の質量の8％未満（木星の質量75）なので、星のように輝くには十分に大きくありません。茶色の小人は、ゆっくりと収縮するときに表面熱が放出されるため、赤外線で最もよく見えます。別の星から3 AU以内にある褐色矮星の伴侶の検出は、他の星の周りの巨大な惑星をイメージングするための重要なステップです。
Dr. Laird Closeが率いるこのアリゾナ大学のチームは、ジェミニ北望遠鏡を使用して他の11個の低質量コンパニオンを検出しました。非常に多くの低質量の星と茶色の小人は、星の形成過程で恒星の養樹園から追い出された後、宇宙だけで放浪しているソロの物体であると考えられていたという議論を考えると、非常に多くの低質量のペアの発見は驚きでした。
「私たちは、太陽の質量の約1/10の星の最初の補償光学ベースの調査を完了しました。そして、厳密なバイナリペアを作成することに関して、自然は低質量の星を区別しないことを発見しました」アリゾナ大学の天文学の教授。クローズ博士は、ハワイコナで行われたブラウンドワーフス国際天文学連合シンポジウムで本日発表された論文の筆頭著者であり、低質量星調査の主任研究者です。
チームは、2MASS全天赤外線調査の低解像度画像でソロの星のように見えた64個の低質量星（当初はデラウェア大学のジョンギジスによって識別された）を調べました。チームがGeminiの補償光学を使用して10倍の鮮明な画像を作成すると、これらの星のうち12個が近くにいることが明らかになりました。驚いたことに、Closeのチームは、低質量の星とその伴侶との距離が予想よりも大幅に短いことを発見しました。
アリゾナ大学の大学院生であるチームメンバーのNick Siegler氏は、「低質量の星の仲間は通常、主星からわずか4 AUであることがわかります。これは驚くほど接近しています」と述べています。 「より大規模なバイナリーは30 AUに近い典型的な分離を持ち、多くのバイナリーはこれよりはるかに広いです。」ジェミニの新しい観測によると、クローズ氏は、「低質量の星には、原色から遠い仲間がいないことをほのめかしている」と語った。同様の結果は、ハッブル宇宙望遠鏡で実行されたプレアデス星団の34個の非常に低質量の星と褐色矮星の調査で、ハワイ大学天文学研究所のエドゥアルドL.マーティン博士が率いるチームによって以前に発見されました。これら2つの調査をまとめると、非常に低質量の星や他の褐色矮星から20 AU以上離れたところに、褐色矮星の興味をそそる不足があることがはっきりと示されています。
チームは、低質量の星5つのうち1つに範囲（3〜200 AU）の隔たりがある仲間がいると予測しています。この分離の範囲内で、天文学者はより大きな太陽のような星の周りでより大規模な恒星の伴侶の同様の頻度を観察しました。
全体として見ると、これらの新しい結果は、（理論に反して）低質量のバイナリが、より大規模なバイナリと同様のプロセスで形成される可能性があることを示唆しています。実際、この発見は、1つの太陽質量からわずか0.05の太陽質量（または木星の質量の52倍）の範囲にわたる物体に対して、バイナリシステムのパーセンテージが類似しているという他のグループの証拠の増加に追加されます。たとえば、宇宙望遠鏡科学研究所とペンシルベニア大学のニールリードが率いるグループは、ハッブル宇宙望遠鏡で観測されたさらに低い質量の20個の星と褐色矮星の小さなサンプルで同様の結論に達しました。
低質量の星が5 AU内に低質量の褐色矮星の伴星を持っているという事実も、太陽のような星の周りで正反対が真であるため、驚くべきことです。半径方向の速度の研究によると、太陽のような星には、この距離の内側に褐色の小人の伴侶がいることはほとんどありません。 「太陽に似た星から5 AU以内にこの褐色の矮星の仲間がいないことは、「褐色の矮星砂漠」と呼ばれてきました」とクローズは述べています。 「しかし、低質量の星の周りには茶色の矮小砂漠が存在しない可能性が高いことがわかります。」
これらの結果は、星の質量が星と形成する伴星の質量と分離距離にどのように影響するかを理解しようとする理論家にとって重要な制約となります。 「星と惑星の形成のあらゆる正確なモデルは、これらの観察を再現しなければなりません」とCloseは言いました。
これらの観測は、ハワイ大学の独特に敏感なホクパア補償光学イメージングシステムとジェミニ望遠鏡の技術的性能の組み合わせによってのみ可能でした。 Hokupa’aシステムの感度は、Francois Roddier博士が開発した曲率波面センシングの概念によるものです。補償光学は、地球の大気の乱流（つまり、星のきらめき）によって引き起こされる「ぼやけ」のほとんどを排除するますます重要な技術となっています。これは、低質量の星の観測からミラーのサポートシステムへのリアルタイムのフィードバックに基づいて、局所的な乱気流に一致するように、特別な小さなフレキシブルミラーの形状を迅速に調整することによって行われます。 Hokupa’aは個々の光子（光の粒子）を数えることができるため、非常に微弱な（つまり、質量の少ない）星でも正確にシャープにすることができます。
この調査で8メートルのジェミニ望遠鏡によって作成された近赤外線補償光学画像は、地球を周回する2.4メートルのハッブル宇宙望遠鏡によって同じ波長で作成できる画像の2倍の鮮明さでした。この種の地上での唯一の調査であるこの作業には、ジェミニノースのホクパアシステムで1年間に5泊が必要でした。
ここで使用される距離は空で測定されたものであることに注意することが重要です。これらの連星の完全な軌道が将来知られると、実際の軌道分離はわずかに大きくなる可能性があります。
その他の科学チームメンバーには、James Liebert（アリゾナ大学スチュワード天文台）、Wolfgang Brandner（ヨーロッパ南部天文台、Garching、ドイツ）、Eduardo MartinおよびDan Potter（ハワイ大学天文学研究所）などがあります。
ここで報告される観察は、進行中の調査の一部です。私たちの調査の最初の20個の低質量星からの最初の結果は、2002年3月1日のThe Astrophysical Journal Letters vol 567 Pages L53-L57に掲載されました。
このニュースリリースに関連する画像とイラストは、インターネットのhttp://www.gemini.edu/media/images_2002-7.htmlから入手できます。
5月28日にオフィスに戻った後、レアードクローズに520 / 626-5992で連絡することができます。
この調査は、一部は米空軍科学研究所とアリゾナ大学のスチュワード天文台の支援を受けていました。ホクパアは、ハワイ大学の適応光学グループと全米科学財団によってサポートされています。
ジェミニ天文台は、2つの同一の8メートル望遠鏡を構築した国際協力です。望遠鏡は、ハワイのマウナケア（ジェミニ北）とチリの中央（ジェミニ南）のセロパチンにあり、両方の天球を完全にカバーしています。どちらの望遠鏡にも、アクティブな制御下にある大型の比較的薄いミラーが宇宙からの光学放射と赤外線放射の両方を収集して集束させる新しい技術が組み込まれています。
ジェミニ天文台は、各パートナー国の天文学コミュニティに、各国の貢献に比例して観測時間を割り当てる最先端の天文施設を提供しています。財政支援に加えて、各国は重要な科学的および技術的資源も提供しています。ジェミニパートナーシップを形成する国の研究機関には、米国国立科学財団（NSF）、英国素粒子物理学および天文学研究評議会（PPARC）、カナダ国立研究評議会（NRC）、チリのコミシニアンデシガシオデ調査委員会などがあります。 n Cientifica y Tecnol？gica（CONICYT）、Australian Research Council（ARC）、アルゼンチンのConsejo Nacional de Investigaciones Cient？ficas y T？cnicas（CONICET）、およびブラジルのConselho Nacional de Desenvolvimento Cient？fico e Tecnol？gico（CNPq ）。天文台は、NSFとの協力協定に基づいて、天文学研究大学協会（AURA）によって管理されています。 NSFは、国際パートナーシップの執行機関としても機能します。
詳しくは、GeminiのWebサイト（http://www.us-gemini.noao.edu/media/）を参照してください。
元のソース：Geminiニュースリリース
