Ny forskning har afsløret 34 nye binære stjernesystemer, hvor lavmassestjerner samarbejder med en såkaldt "mislykket stjerne" eller brun dværg. Opdagelserne fordobler næsten antallet af kendte systemer og kan hjælpe astronomer til bedre at forstå, hvor skillelinjen mellem planeter og stjerner er.
En central aktør i forskningen var borgerforsker Frank Kiwy, som er en del af det offentlige projekt Backyard Worlds: Planet 9. Han søgte gennem de 4 milliarder himmellegemer i NOIRLab's Kildekatalog DR2 for at finde binære systemer med brune dværge.
"Vores nye opdagelser udfylder en unik del af den brune dværg-ledsagerpopulation," NOIRLab-astronom og medstifter af Backyard Worlds, Aaron Meisner fortalt Fysik verden. “Dette vil hjælpe videnskabsmænd med at forstå, om disse mystiske himmelobjekter er mere beslægtet med Jupiter-lignende overdimensionerede planeter eller rettere underdimensionerede stjerner."
Meisner roste borgerforskerens bidrag i hjertet af undersøgelsen, som er beskrevet i en artikel i Den Astronomiske Journal. "En ekstremt talentfuld borgerforsker ved navn Frank Kiwy udførte på egen hånd al datamining og førte derefter et team af professionelle astronomer til at offentliggøre opdagelserne."
Svært at få øje på "mislykkede stjerner"
Med hensyn til deres masser falder brune dværge mellem planeter og stjerner. NASA definerer i øjeblikket masseområdet for brune dværge som værende 15-75 gange massen af Jupiter, som i sig selv er omkring 0.1 % af Solens masse. Som et resultat mangler brune dværge massen til at starte kernefusionen af brint i deres kerner, så de ligner kølende gløder snarere end blændende stjerner. Denne mangel på signifikant strålingsoutput, kombineret med deres lille størrelse, gør brune dværge vanskelige at observere.
"Brune dværge er små, i sig selv svage og udsender stort set i infrarødt lys," forklarer Meisner. "Alle disse faktorer kombineres for at gøre dem både svære at opdage og nemme at gå glip af." Han påpeger dog, at "Det store himmelområde og fremragende følsomhed ved røde bølgelængder leveret af NOIRLab Source Catalog var nøglen til at muliggøre disse nye opdagelser".
Siden den første opdagelse af en brun dværg, kaldet Teide 1, i 1995, har astronomer opdaget tusindvis af brune dværge ved at bruge meget følsomme teleskoper. Men kun en lille procentdel af disse har været i binære systemer.
"Vi ved endnu ikke med stor nøjagtighed, hvor almindelige brune dværgkammerater til stjerner er," siger Meisner. "Brune dværg atmosfærer er kendt for at rumme molekyler såsom vand og er essentielle laboratorier, der giver unik indsigt i planetariske atmosfærer, så det er afgørende at finde flere eksempler på disse spændende systemer."
Citizen science superbrugere
For at jage brune dværge beskæftiger Backyard Worlds: Planet 9 et netværk af over 100,000 frivillige borgere til at scanne teleskopbilleder. Disse mennesker bruger deres øjne til at søge data efter funktioner, som maskinlæring og supercomputere kan gå glip af.
De frivillige omfatter hundredvis af "superbrugere", som arbejder på ambitiøse og selvstyrende projekter, og Kiwy er en af disse superbrugere.
“Jeg elsker Backyard Worlds: Planet 9-projektet! Når først du mestrer den almindelige arbejdsgang, kan du dykke meget dybere ned i emnet,” sagde Kiwy i en erklæring fra NOIRLab. "Hvis du er en person, der er nysgerrig og ikke bange for at lære noget nyt, er det måske det rigtige for dig."
Kiwy var i stand til at spotte 2500 potentielle ultracool brune dværge og opdagede, at 34 af disse var parret med enten lavmassestjerner eller hvide dværge. Sidstnævnte er stjernerester, der efterlades, når stjerner som Solen løber tør for brint til kernefusion.
Kraftige arkiver
"Det er bemærkelsesværdigt, at moderne dataarkiver er så kraftfulde, at de kan gøre det muligt for professionelle astronomer - og endda entusiastiske amatører - at gøre store opdagelser uden nogensinde at skulle hen til et teleskop," tilføjede Meisner.
Ved at observere vejret på brune dværge, sætter kraftfuld laser stof under ekstreme forhold
Ud fra disse nye opdagelser og yderligere forskning håber Meisner bedre at kunne kategorisere brune dværge. Målet er at fastslå, om de er mere som overdimensionerede planeter, eller om de i naturen er tættere på underdimensionerede stjerner. Borgerforskere ser ud til at fortsætte med at spille en rolle i denne undersøgelse.
"Vi vil bruge nogle af Jordens førende teleskoper til at indsamle mere detaljerede oplysninger om disse nyopdagede binære filer," sagde Meisner. "Vi har også mistanke om, at der er flere af disse opdagelser, der stadig venter på at blive afsløret i eksisterende astronomiske dataarkiver - vi kan endda lancere et nyt borgervidenskabsprojekt dedikeret til at finde dem!"
