מחקר חדש חשף 34 מערכות חדשות של כוכבים בינאריים שבהן כוכבים בעלי מסה נמוכה שותפים למה שנקרא "כוכב כושל" או ננס חום. התגליות כמעט מכפילות את מספר המערכות הידועות ויכולות לעזור לאסטרונומים להבין טוב יותר היכן נמצא קו ההפרדה בין כוכבי לכת וכוכבים.
שחקן מפתח במחקר היה המדען האזרחי פרנק קיווי, שהוא חלק מהפרויקט הציבורי עולמות החצר האחורית: כוכב הלכת 9. הוא חיפש את 4 מיליארד החפצים השמימיים בפנים NOIRLabקטלוג המקור של DR2 כדי למצוא מערכות בינאריות הכוללות גמדים חומים.
"התגליות החדשות שלנו ממלאות חלק ייחודי מאוכלוסיית הננסים החומים", אסטרונום NOIRLab ומייסד שותף של Backyard Worlds, אהרון מייזנר אמר לי עולם הפיזיקה. "זה יעזור למדענים להבין אם העצמים השמימיים המסתוריים האלה דומים יותר לכוכבי לכת מגודלים דמויי צדק או לכוכבים קטנים יותר".
מייזנר שיבח את תרומתו של המדען האזרחי בלב המחקר, המתוארת במאמר ב- כתב העת האסטרונומי. "מדען אזרח מוכשר ביותר בשם פרנק קיווי ביצע לבדו את כל כריית הנתונים, ולאחר מכן הוביל צוות של אסטרונומים מקצועיים לפרסם את התגליות."
קשה לזהות "כוכבים כושלים"
מבחינת המסה שלהם, ננסים חומים נופלים בין כוכבי לכת וכוכבים. נאס"א מגדירה כיום את טווח המסה של ננסים חומים כפי 15-75 מהמסה של צדק, שהוא עצמו כ-0.1% ממסת השמש. כתוצאה מכך, לגמדים חומים חסרה המסה כדי להתחיל את ההיתוך הגרעיני של מימן בליבותיהם, ולכן הם דומים לגחלים מתקררות ולא לכוכבים מסנוורים. חוסר זה בתפוקת קרינה משמעותית, יחד עם גודלם הקטן, מקשה על צפייה בגמדים חומים.
"גמדים חומים הם קטנים, עמומים באופן מהותי, ופולטים בעיקר באור אינפרא אדום", מסביר מייזנר. "כל הגורמים הללו משתלבים כדי להפוך אותם לקשים לזיהוי וקלים לפספס". עם זאת, הוא מציין כי, "שטח השמיים הגדול והרגישות המצוינת באורכי גל אדומים שסופקו על ידי קטלוג המקור של NOIRLab היו המפתח לאפשר את התגליות החדשות הללו".
מאז הגילוי הראשון של גמד חום, הנקרא טיידה 1, ב-1995, אסטרונומים גילו אלפי ננסים חומים באמצעות טלסקופים רגישים במיוחד. אבל רק אחוז קטן מהם נמצא במערכות בינאריות.
"אנחנו עדיין לא יודעים בדיוק רב עד כמה נפוצים ננסיים חומים לכוכבים", אומר מייזנר. "ידוע כי אטמוספרות ננסיות חומות מכילות מולקולות כגון מים והן מעבדות חיוניות המספקות תובנות ייחודיות לגבי אטמוספרות פלנטריות, ולכן חיוני למצוא דוגמאות נוספות למערכות מסקרנות אלו."
משתמשי-על של מדעי האזרח
על מנת לצוד גמדים חומים, Backyard Worlds: Planet 9 מעסיקה רשת של למעלה מ-100,000 אזרחים מתנדבים לסריקת תמונות טלסקופ. אנשים אלה משתמשים בעיניהם כדי לחפש נתונים אחר תכונות שלמידת מכונה ומחשבי-על עלולים לפספס.
המתנדבים כוללים מאות "משתמשי-על", שעובדים על פרויקטים שאפתניים ובניהול עצמי וקיווי הוא אחד ממשתמשי-העל הללו.
"אני אוהב את פרויקט Backyard Worlds: Planet 9! ברגע שאתה שולט בזרימת העבודה הרגילה אתה יכול לצלול הרבה יותר עמוק לתוך הנושא", אמר קיווי בהצהרה מ-NOIRLab. "אם אתה אדם סקרן ולא מפחד ללמוד משהו חדש, זה עשוי להיות הדבר הנכון עבורך."
קיווי הצליח לזהות 2500 גמדים חומים פוטנציאליים וקרירים וגילתה ש-34 מהם היו מזווגים עם כוכבים בעלי מסה נמוכה או ננסים לבנים. האחרונים הם שרידי כוכבים שנותרו מאחור כאשר בכוכבים כמו השמש נגמר המימן להיתוך גרעיני.
ארכיון רב עוצמה
"מדהים שארכיוני נתונים מודרניים הם כל כך חזקים שהם יכולים לאפשר לאסטרונומים מקצועיים - ואפילו לחובבים נלהבים - לגלות תגליות גדולות, בלי צורך ללכת לטלסקופ", הוסיף מייזנר.
בהתבוננות במזג האוויר על גמדים חומים, לייזר רב עוצמה מעמיד חומר בתנאים קיצוניים
מהתגליות החדשות הללו וממחקר נוסף מייזנר מקווה לסווג טוב יותר את הגמדים החומים. המטרה היא לקבוע אם הם דומים יותר לכוכבי לכת גדולים מדי, או שהם קרובים יותר בטבעם לכוכבים קטנים. נראה כי מדענים אזרחיים ימשיכו למלא תפקיד בחקירה זו.
"נשתמש בכמה מהטלסקופים המובילים של כדור הארץ כדי לאסוף מידע מפורט יותר על הבינאריים החדשים שהתגלו", אמר מייזנר. "אנחנו גם חושדים שיש עוד מהתגליות האלה שעדיין מחכות להיחשף בארכיוני נתונים אסטרונומיים קיימים - אולי אפילו נשיק פרויקט מדע אזרחי חדש שיוקדש למציאתן!"
