Szédült törpecsillagok

Akár 360 000 km/h sebességgel is foroghatnak a sokszor bukott csillagokként is emlegetett barna törpék – számol be róla a Csillagászat.hu.

A NASA Spitzer-űrtávcső adataiból készített új tanulmány szerint azonban úgy tűnik, van egy alsó határa a forgási periódusoknak. A barna törpék nagyobb tömegűek a legtöbb bolygónál, ahhoz viszont még nem eléggé, hogy a csillaggá váláshoz szükséges fúzió beinduljon a magjukban, ezért amolyan kozmikus köztes objektumoknak tekinthetők. Habár a legtöbbünknek talán kevésbé ismertek a csillagoknál és bolygóknál, több milliárd van belőlük a galaxisunkban.

Videó: A NASA Spitzer űrteleszkópjával azonosították az eddig ismert három leggyorsabban forgó barna törpét. A barna törpék általában nagyobb tömegűek a bolygóknál, de még nem elég nagyok ahhoz, hogy csillagokká fejlődjenek. (NASA)

Az Astronomical Journal tudományos folyóiratban megjelenő kutatásban bemutatott három objektum a valaha mért leggyorsabban körbeforgó barna törpék. Az új eredmények szerint közel maximális sebességgel foroghatnak, melyen túl már szétszakadnának. A gyorsan forgó törpék átmérője körülbelül a Jupiterével egyezik meg, tömegük viszont mintegy 40-70-szer akkora. A Jupiter körülbelül 10 óra alatt fordul meg a tengelye körül, az eddig ismert legrövidebb periódusú barna törpék 1,4 óra alatt, míg a frissen felfedezett törpék mindössze 1 óra alatt megtesznek egy fordulatot. A számított átmérőjüket figyelembe véve ez azt jelenti, hogy a három objektum közül a legnagyobb elképesztően nagynak számító 100 km/s-os, azaz 360 000 km/h sebességgel foroghat az egyenlítőjén.

A forgási periódusokat a NASA azóta már nyugdíjazott Spitzer űrtávcsövének adataiból mérték ki (a barna törpéket eredetileg a 2001-ig futó földi infravörös felmérés, a 2MASS – Two Micron All Sky Survey – fedezte fel). A szokatlan eredményeket a Gemini North és Magellan földi óriásteleszkópos mérésekkel is megerősítették.

Ahogyan a csillagok vagy a bolygók, a barna törpék is már kialakulásuk közben forognak. Lehűlés és összehúzódás közben a kezdeti forgásuk felgyorsul, éppen úgy, ahogyan a jégen forgó korcsolyázó felgyorsul kinyújtott karjait behúzva. Több mint 80 barna törpe forgási periódusát kimérve jutottak arra, hogy egészen 2 óránál kevesebb forgási periódustól akár több 10 óráig is kiterjed a skála.

Ismerve, hogy a forgási sebességek ilyen széles határokon belül változnak, meglepő volt, hogy a három leggyorsabb barna törpének szinte teljesen ugyanannyi a forgási periódusa (kb. egy teljes fordulat óránként). Ezt nem lehet a közös kialakulásnak, vagy azonos fejlődési szintnek tulajdonítani, mert a három törpe fizikailag nagyon eltérő: az egyik egy meleg barna törpe, egy másik hideg, míg a harmadik valahol a kettő között helyezkedik el. Mivel a barna törpék ahogy idősödnek, úgy hűlnek, így a hőmérséklet-különbségekből a törpék eltérő korára lehet következtetni.

A tanulmány szerzői nem tulajdonítják ezt véletlennek, hanem értelmezésük szerint a sebesen forgó törpék elérték azt a maximális forgási sebességet, amin túl már szétszakadnának.

A jelenleg használt modellek szerint a barna törpék még a friss korlátnak látszó 1 óránál akár 50-80%-kal rövidebb periódusokkal is foroghatnának. Elképzelhető, hogy valamilyen eddig ismeretlen fékező mechanizmus lép fel a barna törpék esetében is, ami megakadályozza, hogy katasztrofálisan gyorsan forogjanak.

(Forrás: NASA/JPL-Caltech, via Csillgászat.hu)