การวิจัยใหม่ได้ค้นพบระบบดาวคู่ใหม่ 34 ระบบ ซึ่งดาวฤกษ์มวลต่ำเป็นพันธมิตรกับสิ่งที่เรียกว่า "ดาวที่ล้มเหลว" หรือดาวแคระน้ำตาล การค้นพบนี้มีจำนวนมากกว่าระบบที่รู้จักเกือบสองเท่า และอาจช่วยให้นักดาราศาสตร์เข้าใจได้ดีขึ้นว่าเส้นแบ่งระหว่างดาวเคราะห์กับดาวฤกษ์อยู่ที่ไหน
ผู้เล่นหลักในการวิจัยคือนักวิทยาศาสตร์พลเมือง Frank Kiwy ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการสาธารณะ Backyard Worlds: ดาวเคราะห์ 9. เขาค้นหาวัตถุท้องฟ้ากว่า 4 พันล้านดวงใน นัวร์แล็บSource Catalog DR2 เพื่อค้นหาระบบดาวคู่ที่มีดาวแคระน้ำตาล
“การค้นพบครั้งใหม่ของเราเติมเต็มส่วนที่ไม่เหมือนใครของประชากรสหายแคระน้ำตาล” NOIRLab นักดาราศาสตร์และผู้ร่วมก่อตั้ง Backyard Worlds แอรอน ไมส์เนอร์ บอก โลกฟิสิกส์. “สิ่งนี้จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจว่าวัตถุท้องฟ้าลึกลับเหล่านี้มีความคล้ายคลึงกับดาวเคราะห์ขนาดใหญ่คล้ายดาวพฤหัสบดีหรือดาวขนาดเล็กกว่าปกติหรือไม่”
Meisner ยกย่องการมีส่วนร่วมของนักวิทยาศาสตร์พลเมืองที่เป็นหัวใจของการศึกษา ซึ่งอธิบายไว้ในบทความใน วารสารดาราศาสตร์. “นักวิทยาศาสตร์พลเมืองที่มีพรสวรรค์อย่างสูงชื่อ Frank Kiwy ทำเหมืองข้อมูลทั้งหมดด้วยตัวคนเดียว จากนั้นนำทีมนักดาราศาสตร์มืออาชีพเผยแพร่การค้นพบนี้”
ยากที่จะมองเห็น "ดาวที่ล้มเหลว"
ในแง่ของมวล ดาวแคระน้ำตาลอยู่ระหว่างดาวเคราะห์และดาวฤกษ์ ปัจจุบัน NASA กำหนดช่วงมวลของดาวแคระน้ำตาลว่าอยู่ที่ 15–75 เท่าของมวลดาวพฤหัสบดี ซึ่งตัวมันเองมีมวลประมาณ 0.1% ของมวลดวงอาทิตย์ เป็นผลให้ดาวแคระน้ำตาลขาดมวลที่จะเริ่มต้นปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันของไฮโดรเจนในแกนกลางของพวกมัน ดังนั้นพวกมันจึงดูเหมือนถ่านที่เย็นลงแทนที่จะเป็นดาวที่พร่างพราว การขาดการแผ่รังสีที่สำคัญ ประกอบกับขนาดที่เล็ก ทำให้สังเกตดาวแคระน้ำตาลได้ยาก
“ดาวแคระน้ำตาลมีขนาดเล็ก สลัวจากภายใน และเปล่งแสงอินฟราเรดเป็นส่วนใหญ่” ไมส์เนอร์อธิบาย “ปัจจัยทั้งหมดนี้รวมกันทำให้ตรวจจับได้ยากและพลาดง่าย” อย่างไรก็ตาม เขาชี้ให้เห็นว่า “พื้นที่ท้องฟ้าขนาดใหญ่และความไวที่ยอดเยี่ยมที่ความยาวคลื่นสีแดงที่จัดทำโดย NOIRLab Source Catalog เป็นกุญแจสำคัญในการเปิดใช้การค้นพบใหม่เหล่านี้”
ตั้งแต่การค้นพบดาวแคระน้ำตาลครั้งแรกที่เรียกว่า Teide 1 ในปี 1995 นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบดาวแคระน้ำตาลหลายพันดวงโดยใช้กล้องโทรทรรศน์ที่มีความไวสูง แต่มีเพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์เท่านั้นที่อยู่ในระบบเลขฐานสอง
Meisner กล่าวว่า "เรายังไม่ทราบแน่ชัดว่าดาวแคระน้ำตาลที่ร่วมดาวกันนั้นเป็นอย่างไร" “ชั้นบรรยากาศของดาวแคระน้ำตาลเป็นที่รู้กันว่าเป็นแหล่งกักเก็บโมเลกุลต่างๆ เช่น น้ำ และเป็นห้องทดลองสำคัญที่ให้ข้อมูลเชิงลึกที่ไม่เหมือนใครเกี่ยวกับชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องหาตัวอย่างเพิ่มเติมของระบบที่น่าสนใจเหล่านี้”
superusers วิทยาศาสตร์พลเมือง
ในการตามล่าดาวแคระน้ำตาล Backyard Worlds: Planet 9 ได้จ้างเครือข่ายอาสาสมัครพลเมืองกว่า 100,000 คนในการสแกนภาพจากกล้องโทรทรรศน์ คนเหล่านี้ใช้สายตาค้นหาข้อมูลสำหรับฟีเจอร์ที่แมชชีนเลิร์นนิงและซูเปอร์คอมพิวเตอร์อาจพลาดไป
อาสาสมัครประกอบด้วย "ผู้ใช้ขั้นสูง" หลายร้อยคนที่ทำงานในโครงการที่มีความทะเยอทะยานและกำกับตนเอง และ Kiwy ก็เป็นหนึ่งในผู้ใช้ระดับสูงเหล่านี้
“ฉันรักโครงการ Backyard Worlds: Planet 9! เมื่อคุณเชี่ยวชาญเวิร์กโฟลว์ปกติแล้ว คุณจะสามารถเจาะลึกลงไปในเรื่องได้มากขึ้น” Kiwy กล่าวในแถลงการณ์จาก NOIRLab “ถ้าคุณเป็นคนขี้สงสัยและไม่กลัวที่จะเรียนรู้สิ่งใหม่ๆ นี่อาจเป็นสิ่งที่ใช่สำหรับคุณ”
Kiwy สามารถมองเห็นดาวแคระน้ำตาลอุลตราคูลที่มีศักยภาพถึง 2500 ดวง และค้นพบว่าในจำนวนนี้ 34 ดวงถูกจับคู่กับดาวฤกษ์มวลต่ำหรือดาวแคระขาว ส่วนหลังเป็นเศษซากของดาวฤกษ์ที่ถูกทิ้งไว้เมื่อดาวอย่างเช่นดวงอาทิตย์ไม่มีไฮโดรเจนสำหรับปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น
เอกสารสำคัญที่มีประสิทธิภาพ
Meisner กล่าวเสริมว่า "เป็นเรื่องน่าทึ่งที่คลังข้อมูลสมัยใหม่มีประสิทธิภาพมากจนสามารถช่วยให้นักดาราศาสตร์มืออาชีพและแม้แต่มือสมัครเล่นที่กระตือรือร้นสามารถค้นพบครั้งสำคัญได้โดยไม่ต้องใช้กล้องโทรทรรศน์"
การสังเกตสภาพอากาศบนดาวแคระน้ำตาล เลเซอร์อันทรงพลังทำให้สสารอยู่ในสภาวะที่รุนแรง
จากการค้นพบใหม่เหล่านี้และการวิจัยเพิ่มเติม Meisner หวังว่าจะจัดหมวดหมู่ดาวแคระน้ำตาลได้ดีขึ้น เป้าหมายคือการพิสูจน์ว่าพวกมันเหมือนดาวเคราะห์ขนาดใหญ่กว่าหรืออยู่ใกล้ดาวฤกษ์ขนาดเล็กกว่าในธรรมชาติหรือไม่ นักวิทยาศาสตร์พลเมืองดูเหมือนจะมีบทบาทในการสืบสวนนี้ต่อไป
“เราจะใช้กล้องโทรทรรศน์ชั้นนำของโลกเพื่อรวบรวมข้อมูลที่มีรายละเอียดมากขึ้นเกี่ยวกับดาวคู่ที่เพิ่งค้นพบเหล่านี้” ไมส์เนอร์กล่าว “เรายังสงสัยว่ามีการค้นพบเหล่านี้อีกมากที่ยังรอการค้นพบในคลังข้อมูลทางดาราศาสตร์ที่มีอยู่ – เราอาจเปิดตัวโครงการวิทยาศาสตร์พลเมืองใหม่ที่อุทิศให้กับการค้นหาพวกมัน!”
