تحقیقات جدید 34 منظومه ستاره دوتایی جدید را کشف کرده است که در آنها ستاره‌های کم جرم با یک به اصطلاح "ستاره شکست خورده" یا کوتوله قهوه‌ای شریک می‌شوند. این اکتشافات تقریباً تعداد منظومه های شناخته شده را دو برابر می کند و می تواند به اخترشناسان کمک کند تا درک بهتری از خط تقسیم بین سیارات و ستارگان داشته باشند.
یکی از بازیگران کلیدی این تحقیق شهروند دانشمند فرانک کیوی بود که بخشی از پروژه عمومی است دنیاهای حیاط خلوت: سیاره 9. او در میان 4 میلیارد جرم آسمانی جستجو کرد NOIRLabکاتالوگ منبع DR2 برای یافتن سیستم های باینری دارای کوتوله های قهوه ای.
ستاره شناس NOIRLab و یکی از بنیانگذاران Backyard Worlds، "اکتشافات جدید ما بخش منحصر به فردی از جمعیت همراهان کوتوله قهوه ای را پر می کند." آرون مایسنر گفته شده دنیای فیزیک "این به دانشمندان کمک می کند تا بفهمند که آیا این اجرام آسمانی مرموز بیشتر به سیارات بزرگ شبیه مشتری یا ستاره های کوچکتر شباهت دارند.
مایسنر از مشارکت شهروند دانشمند در قلب این مطالعه که در مقاله ای در مجله نجوم. یک شهروند دانشمند بسیار با استعداد به نام فرانک کیوی به تنهایی تمام داده کاوی ها را انجام داد، سپس تیمی از ستاره شناسان حرفه ای را رهبری کرد تا اکتشافات را منتشر کنند.
تشخیص "ستاره های شکست خورده" سخت است
از نظر جرم، کوتوله های قهوه ای بین سیارات و ستاره ها قرار می گیرند. ناسا در حال حاضر محدوده جرمی کوتوله های قهوه ای را 15 تا 75 برابر جرم مشتری تعریف می کند که خود حدود 0.1 درصد جرم خورشید است. در نتیجه، کوتوله‌های قهوه‌ای فاقد جرمی برای شروع همجوشی هسته‌ای هیدروژن در هسته‌شان هستند، بنابراین به جای ستارگان خیره‌کننده، شبیه اخگرهای خنک‌کننده هستند. این عدم خروجی قابل توجه تشعشع، همراه با اندازه کوچک آنها، مشاهده کوتوله های قهوه ای را دشوار می کند.
مایسنر توضیح می‌دهد: «کوتوله‌های قهوه‌ای کوچک، ذاتاً کم نور هستند و عمدتاً در نور مادون قرمز ساطع می‌کنند. "همه این عوامل با هم ترکیب می شوند تا هم تشخیص آنها را دشوار کند و هم از دست دادن آنها آسان باشد." با این حال، او اشاره می کند که، "منطقه بزرگ آسمان و حساسیت عالی در طول موج های قرمز ارائه شده توسط کاتالوگ منبع NOIRLab در فعال کردن این اکتشافات جدید کلیدی بود."
از زمان اولین کشف یک کوتوله قهوه ای به نام Teide 1 در سال 1995، ستاره شناسان هزاران کوتوله قهوه ای را با استفاده از تلسکوپ های بسیار حساس کشف کرده اند. اما تنها درصد کمی از اینها در سیستم های باینری بوده اند.
مایزنر می‌گوید: «ما هنوز با دقت زیادی نمی‌دانیم که همراهان کوتوله قهوه‌ای برای ستاره‌ها چقدر رایج هستند. اتمسفرهای کوتوله‌های قهوه‌ای به عنوان پناهگاه مولکول‌هایی مانند آب شناخته شده‌اند و آزمایشگاه‌های ضروری هستند که بینش منحصربه‌فردی از جو سیاره‌ای ارائه می‌دهند، بنابراین یافتن نمونه‌های بیشتری از این سیستم‌های جذاب بسیار مهم است.
ابرکاربران علم شهروندی
به منظور شکار کوتوله های قهوه ای، حیاط خلوت جهان: سیاره 9 از شبکه ای متشکل از بیش از 100,000 شهروند داوطلب برای اسکن تصاویر تلسکوپ استفاده می کند. این افراد از چشمان خود برای جست‌وجوی داده‌ها برای یافتن ویژگی‌هایی استفاده می‌کنند که ممکن است یادگیری ماشین و ابررایانه‌ها از دست بدهند.
داوطلبان شامل صدها «ابر کاربر» هستند که روی پروژه‌های جاه‌طلبانه و خودگردان کار می‌کنند و کیوی یکی از این ابرکاربران است.
من عاشق پروژه حیاط خلوت: سیاره 9 هستم! کیوی در بیانیه‌ای از NOIRLab گفت: هنگامی که بر جریان کار معمولی تسلط پیدا کردید، می‌توانید بسیار عمیق‌تر در موضوع فرو بروید. "اگر شما فردی هستید که کنجکاو هستید و از یادگیری چیزهای جدید نمی ترسید، این ممکن است برای شما مناسب باشد."
کیوی توانست 2500 کوتوله قهوه ای فوق سرد بالقوه را شناسایی کند و کشف کرد که 34 مورد از آنها با ستاره های کم جرم یا کوتوله های سفید جفت شده اند. دومی بقایای ستاره‌ای است که وقتی ستارگانی مانند خورشید برای همجوشی هسته‌ای هیدروژن تمام می‌کنند، باقی می‌مانند.
آرشیو قدرتمند
مایزنر افزود: «این قابل توجه است که آرشیوهای داده های مدرن آنقدر قدرتمند هستند که می توانند ستاره شناسان حرفه ای - و حتی آماتورهای مشتاق - را قادر به اکتشافات بزرگ بدون نیاز به رفتن به تلسکوپ کنند.
با مشاهده آب و هوا در کوتوله های قهوه ای، لیزر قدرتمند ماده را در شرایط شدید قرار می دهد
از این اکتشافات جدید و تحقیقات بیشتر، مایسنر امیدوار است که کوتوله های قهوه ای را بهتر دسته بندی کند. هدف این است که مشخص شود آیا آنها بیشتر شبیه سیارات بزرگ هستند یا از نظر طبیعت به ستارگان کم اندازه نزدیکتر هستند. به نظر می رسد که شهروند دانشمندان همچنان در این تحقیق نقش ایفا می کنند.
مایزنر گفت: «ما از برخی از تلسکوپ‌های برتر زمین برای جمع‌آوری اطلاعات دقیق‌تر در مورد این باینری‌های تازه کشف‌شده استفاده خواهیم کرد. ما همچنین گمان می‌کنیم که تعداد بیشتری از این اکتشافات هنوز در آرشیو داده‌های نجومی موجود در انتظار کشف هستند - حتی ممکن است یک پروژه علمی شهروندی جدید برای یافتن آنها راه‌اندازی کنیم!
