เผยความลึกลับของดาวแคระน้ำตาล

ดาวแคระน้ำตาลเป็นวัตถุที่มีมวลอยู่ในช่วงระหว่างดาวเคราะห์ก๊าซที่หนักที่สุดกับดาวที่เบาที่สุด แต่มวลของพวกมันยังคงคลุมเครืออยู่มากน้อยเพียงไร โดยเฉพาะอย่างยิ่งโครงสร้างของมันคล้ายกับดาวมวลต่ำมาก

ขีดจำกัดเหล่านี้จะแตกต่างกันไปตามองค์ประกอบทางเคมีของดาวแคระน้ำตาลสำหรับ ตัวอย่าง หรือวิธีการก่อตัว ตลอดจนรัศมีเริ่มต้น แล้วจะทราบได้อย่างไรว่าวัตถุนั้นเป็นดาวแคระน้ำตาลหรือดาวมวลต่ำอื่นใด เพื่อให้ได้แนวคิดที่ดีขึ้น นักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องศึกษาตัวอย่างอย่างละเอียด

แต่ ดาวแคระน้ำตาล นั้นหายากมาก จนถึงปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ได้จำแนกดาวแคระน้ำตาลได้อย่างแม่นยำประมาณ 30 ดวง

ทีมนานาชาติ นำโดยนักวิทยาศาสตร์จาก มหาวิทยาลัยเจนีวา (UNIGE) และ Swiss National Center of Competence in Research (NCCR) PlanetS โดยความร่วมมือกับ University of Bern ได้ระบุวัตถุห้าชิ้นที่มี มวลใกล้พรมแดนแยกดาวและดาวแคระน้ำตาล ดาวแคระน้ำตาลที่ระบุด้วยดาวเทียมสำรวจดาวเคราะห์นอกระบบ (TESS) มีการขนานนามว่า (TOI) – TOI-148, TOI-587, TOI-681, TOI-746 และ TOI-1213

การระบุวัตถุเหล่านี้สามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจธรรมชาติของ ดาวแคระน้ำตาลลึกลับ.

ทีมงานเรียกว่า วัตถุเป็น ‘สหาย’ เพราะพวกมันโคจรรอบดาวฤกษ์แม่ด้วยคาบการโคจร 5 ถึง 27 วัน วัตถุมีรัศมีระหว่าง 0.81 ถึง 1.66 เท่าของ ดาวพฤหัสบดี และมีมวลมากกว่า 77 ถึง 98 เท่า สิ่งนี้ทำให้พวกเขาอยู่บนเส้นแบ่งระหว่างดาวแคระน้ำตาลและดวงดาว

Monika Lendl นักวิจัยจากภาควิชาดาราศาสตร์ที่ UNIGE และสมาชิกของ NCCR PlanetS กล่าวว่า “วัตถุใหม่ทั้งห้านี้จึงมีข้อมูลที่มีค่า การค้นพบแต่ละครั้งเผยให้เห็นเบาะแสเพิ่มเติมเกี่ยวกับธรรมชาติของดาวแคระน้ำตาลและทำให้เราเข้าใจมากขึ้นว่าพวกมันก่อตัวอย่างไรและทำไมพวกมันถึงหายากนัก”

François Bouchy ศาสตราจารย์ที่ UNIGE และสมาชิกของ NCCR PlanetS กล่าวว่า “หนึ่งในเงื่อนงำที่นักวิทยาศาสตร์พบว่าแสดงวัตถุเหล่านี้คือดาวแคระน้ำตาลคือความสัมพันธ์ ระหว่างขนาดและอายุของพวกเขา ดาวแคระน้ำตาลควรจะหดตัวเมื่อเวลาผ่านไปในขณะที่พวกมันเผาผลาญสำรองดิวเทอเรียมและทำให้เย็นลง ที่นี่เราพบว่าวัตถุที่เก่าแก่ที่สุดสองชิ้น TOI 148 และ 746 มีรัศมีที่เล็กกว่า ในขณะที่สหายที่อายุน้อยกว่าสองคนมีรัศมีที่ใหญ่กว่า”

Nolan Grieves นักวิจัยในภาควิชาดาราศาสตร์แห่งคณะวิทยาศาสตร์ของ UNIGE ซึ่งเป็นสมาชิกของ NCCR PlanetS กล่าวว่า “แต่วัตถุเหล่านี้อยู่ใกล้กันมาก จนถึงขีดจำกัดที่พวกมันสามารถเป็นดาวมวลต่ำได้อย่างง่ายดายพอๆ กัน และนักดาราศาสตร์ก็ยังไม่แน่ใจว่าพวกมันเป็นดาวแคระน้ำตาลหรือไม่ แม้จะมีวัตถุเพิ่มเติมเหล่านี้ เรายังขาดตัวเลขที่จะสรุปที่ชัดเจนเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างดาวแคระน้ำตาลและดาวมวลต่ำ จำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อหาข้อมูลเพิ่มเติม”

การอ้างอิงวารสาร:

โนแลน Grieves et al. การเติมขอบดาวแคระน้ำตาลและดาวฤกษ์: ดาวห้าดวงที่มีเพื่อนร่วมเดินทางใกล้ขีด จำกัด มวลที่เผาไหม้ไฮโดรเจน, ดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์ (2021) ดอย: 10.1051/0004-6361/202141145