Tại sao - và làm thế nào - làm sao lùn nâu hình thành? Vì những kẻ lạc lối trong vũ trụ rơi vào một nơi nào đó giữa các hành tinh và các ngôi sao về nhiệt độ và khối lượng của chúng, các nhà thiên văn học đã có thể xác định cách chúng hình thành: sự khởi đầu của chúng như các hành tinh hay sao? Giờ đây, Kính thiên văn vũ trụ Spitzer đã tìm thấy thứ có thể là hai trong số những sao lùn nâu trẻ nhất. Trong khi các nhà thiên văn học vẫn đang tìm cách xác nhận việc tìm thấy những ngôi sao được gọi là sao lùn nâu proto này thì nó đã cung cấp một câu trả lời sơ bộ về cách những ngôi sao bất thường này hình thành.
Các sao lùn nâu bé được tìm thấy trong dữ liệu Spitzer thu thập năm 2005. Các nhà thiên văn học đã tập trung tìm kiếm trong đám mây đen Barnard 213, một khu vực thuộc khu phức hợp Taurus-Auriga được các nhà thiên văn học biết đến như một nơi săn tìm các vật thể trẻ.
David Barrado của Trung tâm nghiên cứu thiên văn ở Madrid, Tây Ban Nha, tác giả chính của bài báo, được công bố trên tạp chí Astronomy & Astrophysics. Trong bước này, họ sẽ có một phong bì (mờ), một cái kén và họ sẽ dễ dàng xác định hơn do sự dư thừa hồng ngoại mạnh mẽ của họ. Chúng tôi đã sử dụng tài sản này để xác định chúng. Đây là nơi Spitzer đóng vai trò quan trọng vì Spitzer có thể có một cái nhìn bên trong những đám mây này. Nếu không có nó thì điều này đã có thể.
Barrado cho biết những phát hiện có khả năng giải quyết bí ẩn về việc sao lùn nâu hình thành giống như các ngôi sao hay hành tinh. Những phát hiện của đội ngũ? Sao lùn nâu hình thành như những ngôi sao có khối lượng thấp.
Sao lùn nâu lạnh hơn và nhẹ hơn sao và to hơn (và thường ấm hơn) so với các hành tinh. Chúng được sinh ra từ cùng những đám mây dày đặc, bụi bặm sinh ra các ngôi sao và hành tinh. Nhưng trong khi chúng có thể chia sẻ cùng một vườn ươm thiên hà, các sao lùn nâu thường được gọi là sao thất bại vì họ thiếu khối lượng của anh chị em sao nóng hơn, sáng hơn. Không có khối lượng đó, khí ở lõi của chúng không đủ nóng để kích hoạt phản ứng tổng hợp hạt nhân đốt cháy hydro - thành phần chính của những đám mây phân tử này - thành helium. Không thể đốt cháy như những ngôi sao, những ngôi sao lùn nâu cuối cùng trở thành những vật thể lạnh hơn, kém phát sáng hơn, khó phát hiện hơn - một thách thức đã được khắc phục trong trường hợp này bằng tầm nhìn hồng ngoại nhạy cảm với Spitzer.
Sao lùn nâu trẻ cũng tiến hóa nhanh chóng, khiến chúng khó bắt được chúng khi mới sinh. Sao lùn nâu đầu tiên được phát hiện vào năm 1995 và trong khi hàng trăm người đã được tìm thấy kể từ đó, các nhà thiên văn học đã không thể tìm thấy chúng một cách rõ ràng trong giai đoạn hình thành sớm nhất của họ cho đến nay.
Camera hồng ngoại có bước sóng dài hơn của Spitzer đã xuyên qua đám mây tự nhiên đầy bụi để quan sát STB213 J041757. Dữ liệu, được xác nhận bằng hình ảnh cận hồng ngoại từ Đài thiên văn Calar Alto ở Tây Ban Nha, tiết lộ không chỉ một mà là hai trong số những sao lùn nâu mờ nhất và mát nhất từng được quan sát.
Cặp song sinh được quan sát từ khắp nơi trên thế giới và tính chất của chúng được đo lường và phân tích bằng một loạt các công cụ thiên văn mạnh mẽ. Một trong những điểm dừng chân của các nhà thiên văn học là Đài thiên văn Máy nghiền CalTech ở Hawaii, nơi thu được sự hiện diện của phong bì xung quanh các vật thể trẻ. Thông tin đó, cùng với những gì họ có từ Spitzer, đã cho phép các nhà thiên văn xây dựng phân bố năng lượng quang phổ - một sơ đồ cho thấy lượng năng lượng được phát ra từ các vật thể trong mỗi bước sóng.
Từ Hawaii, các nhà thiên văn học đã dừng thêm tại các đài thiên văn ở Tây Ban Nha (Đài thiên văn Calar Alto), Chile (Kính thiên văn rất lớn) và New Mexico (Mảng rất lớn). Họ cũng lấy dữ liệu hàng thập kỷ từ kho lưu trữ của Trung tâm dữ liệu thiên văn Canada cho phép họ đo tương đối cách hai vật thể di chuyển trên bầu trời. Sau hơn một năm quan sát, họ đã rút ra kết luận.
Chúng tôi đã có thể ước tính rằng hai vật thể này là những vật thể mờ nhạt và ngầu nhất được phát hiện cho đến nay, ném Barrado nói. Giả thuyết này được củng cố bởi vì sự thay đổi độ sáng của các vật thể ở các bước sóng khác nhau phù hợp với các ngôi sao rất trẻ, có khối lượng thấp khác.
Trong khi nghiên cứu sâu hơn sẽ xác nhận xem hai thiên thể này có thực sự là sao lùn nâu hay không, chúng là những ứng cử viên tốt nhất cho đến nay, Barrado nói. Ông cho biết hành trình khám phá của họ, dù khó khăn, nhưng rất vui. Đây là một câu chuyện đã được mở ra từng mảnh. Đôi khi thiên nhiên cần thời gian để từ bỏ những bí mật của nó.
Chú thích ảnh chì: Hình ảnh này cho thấy hai sao lùn nâu trẻ, các vật thể rơi ở đâu đó giữa các hành tinh và các ngôi sao về nhiệt độ và khối lượng của chúng. Tín dụng hình ảnh: NASA / JPL-Caltech / Calar Alto Obsv./Caltech Sub. Quan sát.
Nguồn: JPL
