Το μόνο χειρότερο πράγμα από το να παρασύρεσαι στο διάστημα για μια αιωνιότητα είναι να το κάνεις μόνος. Οι παρατηρήσεις με το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble δείχνουν ότι οι καφέ νάνοι που κάποτε είχαν συντρόφους έχουν αυτή τη μοίρα. Οι δυαδικοί καφέ νάνοι που κάποτε ήταν δεμένοι μεταξύ τους τείνουν να απομακρύνονται όσο περνάει ο καιρός.
Οι καφέ νάνοι είναι ένας από τους κορυφαίους του είδους του Nature. Αρνούνται να παραδοθούν στους ορισμούς μας. Δεν είναι ούτε αστέρια ούτε πλανήτες και μερικές φορές αναφέρονται ως αποτυχημένα αστέρια. Συγκέντρωσαν πάρα πολλή μάζα για να ονομαστούν πλανήτες αλλά όχι αρκετή για να ονομαστούν αστέρια. Ζουν σε ένα είδος ζώνης λυκόφωτος, όπου κάνουν τις δουλειές τους συντήκοντας μόνο δευτερίου. Αυτή η σύντηξη είναι αρκετή για να εκπέμπει λίγο φως και ζεστασιά, αλλά τίποτα που να συναγωνίζεται ένα πραγματικό αστέρι της κύριας ακολουθίας.
Οι καφέ νάνοι δεν έχουν απαραίτητα καφέ χρώμα. Το όνομά τους προέρχεται από το μέγεθός τους. Βρίσκονται ανάμεσα σε λευκούς νάνους αστέρια και «σκοτεινούς» πλανήτες, αν αυτό έχει νόημα. Οι καφέ νάνοι εξασθενούν με την πάροδο του χρόνου καθώς εξαντλούν το δευτέριό τους. Τα πιο ζεστά είναι κόκκινα ή πορτοκαλί και τα πιο ψυχρά είναι ματζέντα ή ακόμα και μαύρα στα μάτια μας. Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι οι καφέ νάνοι θα κρυώσουν για πάντα.
Τα περισσότερα αστέρια είναι σε δυαδικά ζεύγη και οι καφέ νάνοι δεν αποτελούν εξαίρεση. Έως και το 85% των άστρων στον Γαλαξία μας είναι σε δυαδικά ζεύγη, σύμφωνα με ορισμένες έρευνες. Αλλά το Hubble δείχνει ότι όταν πρόκειται για καφέ νάνους, τα διαζύγια είναι πιο συνηθισμένα από ό,τι στο Χόλιγουντ.
Σε μια έρευνα για αστέρια στην ηλιακή μας γειτονιά, το HST δεν βρήκε κανέναν δυαδικό καφέ νάνο με ευρέως διαχωρισμένους συντρόφους. Αυτό σημαίνει ότι οι καφέ νάνοι δεν μπορούν να διατηρήσουν τις δυαδικές τους σχέσεις, πιθανώς επειδή απλά δεν είναι αρκετά ογκώδεις.
«Αυτό είναι το καλύτερο παρατηρητικό στοιχείο μέχρι σήμερα ότι τα ζευγάρια καφέ νάνων απομακρύνονται με την πάροδο του χρόνου», δήλωσε ο Clémence Fontanive, ο κύριος συγγραφέας μιας νέας εργασίας. «Δεν θα μπορούσαμε να έχουμε κάνει αυτό το είδος έρευνας και να επιβεβαιώσουμε προηγούμενα μοντέλα χωρίς την οξεία όραση και την ευαισθησία του Hubble».
Η νέα δημοσίευση βρίσκεται στις Μηνιαίες Ανακοινώσεις της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας. Ο τίτλος του είναι «Μια έρευνα HST 33 καφέ νάνων T8 έως Y1: φωτομετρία NIR και πολλαπλότητα των πιο ψυχρών απομονωμένων αντικειμένων». Ο κύριος συγγραφέας είναι ο Clémence Fontanive από το Trottier Institute for Research on Exoplanets, Université de Montréal, Καναδάς. Οι καφέ νάνοι καταλαμβάνουν φασματικούς τύπους M, L, T και Y, και οι αριθμοί στον τίτλο είναι υποτύποι.
“Η έρευνά μας επιβεβαιώνει ότι οι ευρέως διαχωρισμένοι σύντροφοι είναι εξαιρετικά σπάνιοι μεταξύ των μεμονωμένων καφέ νάνων με τη χαμηλότερη μάζα και το ψυχρότερο, παρόλο που οι δυαδικοί καφέ νάνοι παρατηρούνται σε μικρότερες ηλικίες. Αυτό υποδηλώνει ότι τέτοια συστήματα δεν επιβιώνουν με την πάροδο του χρόνου”, δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας Fontanive.
Οι ερευνητές εργάστηκαν με ένα σύνολο 33 κοντινών εξαιρετικά ψυχρών καφέ νάνων, ένα δείγμα αρκετά μεγάλο ώστε να είναι στατιστικά σημαντικό. Η έρευνα σχεδιάστηκε για να είναι βαθιά ευαίσθητη σε αντικείμενα χαμηλής μάζας που θα μπορούσαν να είναι συνοδοί. Αν και η έρευνα ανακάλυψε ορισμένους πιθανούς συντρόφους για μερικούς από τους καφέ νάνους, περαιτέρω ανάλυση έδειξε ότι είναι αντικείμενα φόντου.
Το γεγονός ότι δεν εντόπισαν κανένα δυαδικό συνοδό επέτρεψε στους ερευνητές να “θέσουν αυστηρά ανώτερα όρια στην εμφάνιση δυαδικών συντρόφων”, σύμφωνα με την εφημερίδα. Αλλά η έλλειψη ανίχνευσης σημαίνει επίσης ότι δεν μπορούν να θέτουν περιορισμούς ή όρια στον δυαδικό τροχιακό διαχωρισμό ή τις κατανομές αναλογίας μάζας αυτού του πληθυσμού.
Αυτή η έρευνα εξέτασε μόνο μεγαλύτερους, πιο αμυδρά καφέ νάνους. Οι νεότεροι καφέ νάνοι μπορούν ακόμα να έχουν τους δυαδικούς συντρόφους τους. Μελέτες σε νεότερους καφέ νάνους δείχνουν ότι περίπου το οκτώ τοις εκατό από αυτούς έχουν δυαδικούς συντρόφους. Στην πραγματικότητα, όσο πιο νέος είναι ο καφέ νάνος, τόσο πιο πιθανό είναι να έχει δυαδικό σύντροφο. «Αυτά τα ευρήματα επιβεβαιώνουν οριακά την ιδέα ότι η μείωση στις δυαδικές συχνότητες με μεταγενέστερο τύπο που παρατηρήθηκε σε όλα τα αστρικά και υποαστρικά καθεστώτα για τον πληθυσμό πεδίου μπορεί να συνεχιστεί σε όλο το εύρος υποαστρικής μάζας μέχρι τις πολύ χαμηλότερες μάζες, όπως φαίνεται στο Σχ. 12. εξηγούν οι συγγραφείς.
Σε ένα δελτίο τύπου, ο κύριος συγγραφέας Fontanive εξήγησε γιατί οι καφέ νάνοι χάνουν τους δυαδικούς συντρόφους τους με την πάροδο του χρόνου.
«Η έρευνά μας στο Hubble προσφέρει άμεσες αποδείξεις ότι αυτά τα δυαδικά που παρατηρούμε όταν είναι μικρά είναι απίθανο να επιβιώσουν σε μεγάλη ηλικία. είναι πιθανό να διαταραχθούν. Όταν είναι νέοι, αποτελούν μέρος ενός μοριακού νέφους και στη συνέχεια, καθώς γερνούν, το σύννεφο διασκορπίζεται. Καθώς συμβαίνει αυτό, τα πράγματα αρχίζουν να κινούνται και τα αστέρια περνούν το ένα δίπλα στο άλλο. Επειδή οι καφέ νάνοι είναι τόσο ελαφροί, η βαρυτική δέσμευση που δένει τα μεγάλα δυαδικά ζεύγη είναι πολύ αδύναμη και τα αστέρια που παρακάμπτουν μπορούν εύκολα να χωρίσουν αυτά τα δυαδικά στοιχεία», είπε ο Fontanive.
Οι συγγραφείς επισημαίνουν ότι υπάρχει μια αναπόφευκτη αδυναμία στα αποτελέσματά τους. Δεδομένου ότι οι καφέ νάνοι είναι τόσο μικροί και αμυδρά, οι συνήθεις μέθοδοι ανίχνευσης συντρόφων δεν λειτουργούν. Οι αστρονόμοι βασίζονται στη μέθοδο διέλευσης και στη μέθοδο της ακτινικής ταχύτητας για να ανιχνεύσουν συνοδευτικά αντικείμενα, είτε πλανήτες σε τροχιά γύρω από αστέρια είτε άλλα αντικείμενα σε σχέσεις μεταξύ τους.
Αλλά η εγγενής θαμπάδα τους κάνει την ανίχνευση των διελεύσεων πολύ δύσκολη. Οι εγγενείς χαμηλές μάζες τους επίσης καθιστούν την ακτινική ταχύτητα αναποτελεσματική. Αυτό τους αφήνει με την άμεση οπτική μέθοδο ανίχνευσης στην οποία βασίστηκαν οι ερευνητές σε αυτή τη μελέτη.
Θα μπορούσε να υπάρχει καλύτερος τρόπος.
«Η αστρομετρία μπορεί να προσφέρει μια πιο βιώσιμη εναλλακτική προσέγγιση για την αναζήτηση συντρόφων σε λιποθυμικούς καφέ νάνους, αν και έχει γίνει πολύ λίγη δουλειά σε αυτήν την πλευρά και κανένα σύστημα δεν έχει αναφερθεί με αυτόν τον τρόπο μέχρι στιγμής», γράφουν οι συγγραφείς στο συμπέρασμα.
Όσον αφορά την αστρομετρία, το διαστημόπλοιο Gaia της ESA είναι ο σημαιοφόρος. Έχει τη δύναμη να ανιχνεύει συνοδούς μάζας του Δία όταν βρίσκονται σε τροχιά γύρω από αστέρια της κύριας ακολουθίας, αλλά η ανίχνευση δυαδικών καφέ νάνων εξακολουθεί να είναι δύσκολη, ακόμη και για τη Γαία. Η Gaia έχει εντοπίσει πολλούς καφέ νάνους, αλλά προς το παρόν, εναπόκειται στην άμεση απεικόνιση να ανιχνεύσει δυαδικά ζεύγη καφέ νάνων. Σε αυτή τη μελέτη, η άμεση απεικόνιση δεν βρήκε ευρέως διαχωρισμένους δυαδικούς συντρόφους παρά την αποτελεσματικότητα του HST.
«Με εξαιρετική ευαισθησία και πληρότητα προς τους συντρόφους σε ευρείες τροχιακούς διαχωρισμούς, η έρευνά μας επιβεβαιώνει σθεναρά ότι οι ευρείες σύντροφοι είναι εξαιρετικά σπάνιοι στο Γαλαξιακό πεδίο γύρω από τα συστήματα χαμηλότερης μάζας», γράφουν οι συγγραφείς. Οποιοσδήποτε σύντροφος θα πρέπει να βρίσκεται εντός του ορίου 1 έως 5 AU αυτής της εργασίας.
«Τα αποτελέσματά μας, χωρίς ανίχνευση ευρειών συνοδών από 33 παρατηρούμενα αντικείμενα, ενισχύουν την ιδέα ότι τα ευρέως διαχωρισμένα δυαδικά με πολύ χαμηλής μάζας πρωταρχικά που εντοπίζονται σε νεαρούς συσχετισμούς δεν έχουν αντίστοιχα μεταξύ μεμονωμένων αντικειμένων στην Ηλιακή γειτονιά», καταλήγουν οι συγγραφείς.
