Astronomen vinden een zeldzaam stel bruine dwergen

Artist impression van de twee bruine dwergen
Artist impression van de twee bruine dwergen. Image credit: Roberto Molar Candanosa & Sergio Dieterich, Carnegie Institution for Science.

Astronomen die de robotische telescopen van SPECULOOS van de ESO gebruiken hebben een erg zeldzame eclipserende bruine dwerg dubbelster gevonden in 2M1510. Dit is een drievoudig stersysteem op een afstand van ongeveer 119 lichtjaar van de Aarde in het sterrenbeeld Libra – Weegschaal. Het vinden van eclipserende bruine dwergen is een zeldzaamheid want het enige andere systeem dat we kennen is 2MASS J05352184-0546085AB.

SPECULOOS zijn robotische telescopen van de ESO die gebruikt worden voor het zoeken naar exoplaneten. Het is een acroniem voor “Search for habitable Planets EClipsing Ultra-cOOl Stars”. SPECULOOS wordt voornamelijk bedreven door onderzoekers van de universiteit van Luik in België. Dit is dezelfde universiteit waar ook het TRAPPIST-systeem werd ontworpen.

Tijdens een van de eerste testwaarnemingen richtten de onderzoekers SPECULOOS op een bekende bruine dwerg, 2MASS J1510478-281817 (hierna 2MASS1510A genoemd). Het object zwakte plotseling gedurende ongeveer 90 minuten in helderheid af en dat betekende dat er een verduistering plaatsvond.

Uit het waargenomen signaal leidden de astronomen af dat 2M1510 vermoedelijk uit twee bruine dwergen bestaat die om een gezamenlijk zwaartepunt draaien, in plaats van eentje

De onderzoekers realiseerden zich al snel dat ze vermoedelijk keken naar twee eclipserende bruine dwergen waarvan de ene voorlangs de andere bewoog. Dit is veel zeldzamer dan een planetensysteem.

Met behulp  van twee veel krachtigere telescopen waren de onderzoekers in staat om hun hypothese te bevestigen. Ze maakten hiervoor gebruik van de 10 meter Keck telescoop op Hawaii en de 8 meter Very Large Telescope in Chili.

Ze konden de snelheden waarmee de beide bruine dwergen in 2M1510A om elkaar heen draaien bepalen. Al vanaf het allereerste spectrum dat ze binnenkregen wisten de astronomen dat ze te maken hadden met twee bruine dwergen.

De dubbele bruine dwerg 2M1510
Deze afbeelding toont het drievoudige stersysteem 2M1510. Credit: Centre de Données astronomiques de Strasbourg / SIMBAD / PanSTARRS.

Eén van de bruine dwergen, 2M1510Aa, heeft een massa van 40 * Jupiter en de andere, 2M1510Ab, heeft een massa van 39,3 * Jupiter.

De beide bruine dwergen draaien met een periode van 21 dagen om elkaar heen. Er is nog een bruine dwerg begeleider, 2M1510B, die zich verder weg bevindt. De astronomen vonden verder dat het drievoudige stersysteem deel uitmaakt van een 45 miljoen jaar oude groep van bewegende sterren die de Argus groep wordt genoemd.

Volgens astronomen is het een zeldzaamheid dat men een combinatie van massa, straal en leeftijd van een ster kan verzamelen. Voor een bruine dwerg is het al helemaal een unieke gebeurtenis. Meestal mist men een van de metingen. Door alle metingen bij elkaar te voegen kon men de theoretische modellen over hoe bruine dwergen afkoelen, controleren. Deze theoretische modellen zijn al meer dan 30 jaar oud. Men zag dat die oude modellen opmerkelijk goed overeenkomen met de waarnemen.

Het onderzoek werd op 9 maart 2020 gepubliceerd in het tijdschrift “Nature Astronomy”.

Artikel: A.H.M.J. Triaud et al. An eclipsing substellar binary in a young triple system discovered by SPECULOOS.

 

Eerste publicatie: 16 maart 2020
Bron: Sci-News