سمسون

ژنگ‌هوا ژانگ، اخترشناس دانشگاه نانجینگ در چین و همکارانش در حال بازدید فهرست ستارگان برای یافتن کوتوله‌های قهوه‌ای سرد بودند؛ اجرامی بین‌ستاره‌ای که جایی بین سیاره‌ها و ستاره‌ها قرار می‌گیرند. آن‌ها سپس چیزی شگفت و نادر در کهکشان راه شیری اشکار کردند.

در ابتدا، اخترشناسان فکر کردند که یک کوتوله قهوه‌ای تنها در مدار یک ستاره‌ی درخشان منفرد قرار دارد؛ اما پژوهش‌های زیاد تر نشان داد که این کوتوله قهوه‌ای در واقع دوتا است. بعد از ارسال مقاله‌ای درمورد این کشف، دکتر ژانگ او گفت آن‌ها فهمید شدند که ستاره والد کوتوله‌های قهوه‌ای نیز در واقع دوتا است.

آدام بورگاسر، اخترفیزیکدان و سرپرست آزمایشگاه ستاره‌های سرد در دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو که در کشف تازه شراکت داشته است، به نیویورک‌تایمز او گفت: «من دوست دارم این منظومه را یک «دوبل-دوبل» بنامم». پژوهشگران در مقاله‌ای که تابستان امسال در نشریه MNRAS انتشار شد، منظومه چهارگانه کشف‌شده را توصیف کردند: یک کوتوله قهوه‌ای چرخان به دور یک کوتوله قهوه‌ای دیگر در مدار دو ستاره روشن‌تر که آن‌ها نیز به دور یکدیگر می‌چرخند.

کشف تازه به دانشمندان پشتیبانی می‌کند تا خصوصیات کوتوله‌های قهوه‌ای را بهتر بشناسند. این اجرام همانند ستاره‌ها شکل می‌گیرند؛ اما از جرم کافی برای همجوشی هیدروژن، یعنی همان فرایند تشکیل‌کننده‌ی نور و گرما در ستاره، برخوردار نیستند. به‌همین علت، برخی‌اوقات به آن‌ها «ستارگان ناکام» نیز حرف های می‌بشود. کوتوله‌های قهوه‌ای جوی همانند به غول‌های گازی بزرگ همانند مشتری یا زحل دارند.

اما به علت سرد و کم‌نور بودن، مطالعه کوتوله‌های قهوه‌ای دشوار است. اخترشناسان طبق معمولً به جستوجو کوتوله‌های قهوه‌ای چرخان در مدار ستاره‌های دوتایی می‌گردند؛ چون این منظومه‌ها روشن‌تر می باشند و اندازه‌گیری نورشان آسان‌تر است.

به حرف های دکتر بورگاسر، زوج‌های کوتوله قهوه‌ای و ستارگان روشن‌تر زیاد تر از ماده یکسان و در زمان و مکان یکسان شکل گرفته‌اند. درنتیجه، اندازه‌گیری درخشش ستاره‌های روشن می‌تواند برای تخمین خصوصیات کوتوله‌های کم‌نور، همانند سن، دما و ترکیب شیمیایی سودمند باشد.

این چنین منظومه‌هایی به معیاری برای فهمیدن کوتوله‌های قهوه‌ای منفرد در سراسر کهکشان و شکل‌گیری و تکامل کم‌جرم‌ترین ستاره‌ها تبدیل خواهد شد. یافتن دو کوتوله قهوه‌ای در اطراف دو ستاره روشن «دو برابر پشتیبانی می‌کند»، دکتر بورگاسر او گفت. «این منظومه معیاری بسیار است.»

دکتر ژانگ و تیمش برای جستجوی کوتوله‌های قهوه‌ای در مدار ستاره‌های دوتایی، پایگاه‌های داده ستاره‌ای ساخته‌شده با اطلاعات دو فضاپیمای بازنشسته، شامل کاوشگر نقشه‌بردار فروسرخ میدان گسترده ناسا (WISE) و تلسکوپ گایا از آژانس فضایی اروپا را بازدید کردند.

پژوهشگران اول کوتوله‌ای قهوه‌ای و ستاره‌ای منفرد را در فاصله نزدیک به ۸۲ سال نوری از زمین، در مداری با بیشتر از ۱۶۰۰ برابر فاصله زمین تا خورشید، یافتند. اما هردو جسم بیشتر از حد انتظار روشن بودند. سپس اندازه‌گیری طیف نوری آن‌ها با تلسکوپ تحقیقات اخترشناسی جنوبی در شیلی به اخترشناسان پشتیبانی کرد تا قبول کنند که هر دو جسم در واقع جفت می باشند.

جفت روشن‌تر از دو کوتوله سرخ راه اندازی شده است که رایج‌ترین نوع ستاره در راه شیری محسوب می‌بشود. هر کدام از آن‌ها نزدیک به ۱۷ درصد خورشید جرم دارند. به‌حرف های‌ی دکتر ژانگ، درخشش ترکیبی دو ستاره نزدیک به صدهزار برابر ضعیف‌تر از ستاره قطبی در نور مرئی است.

در روبه رو، کوتوله‌های قهوه‌ای تقریباً هیچ نور مرئی‌ای ساطع نمی‌کنند. هر دو تقریباً هم‌اندازه مشتری می باشند و متان قابل تشخیص در جو خود دارند. به حرف های دکتر بورگاسر، به گمان زیادً میلیاردها کوتوله قهوه‌ای شبیه در کهکشان ما وجود دارد؛ اگرچه تنها نزدیک به ۳۰ مورد آن‌ها تا بحال در مدار ستاره‌های روشن اشکار شده‌اند.

مشاهدات آینده، به گمان زیادً با تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا، به پژوهشگران پشتیبانی خواهد کرد تا تصاویر دقیق‌تری از دو کوتوله قهوه‌ای بگیرند و جرم دقیق آن‌ها را تعیین کنند. سپس می‌توان از آن‌ها به گفتن معیاری برای اجرام شبیه در سراسر کهکشان منفعت گیری کرد.

مطالعات ستاره‌ای آینده، از جمله با تلسکوپ فضایی اقلیدس و رصدخانه زمینی ورا روبین، به اخترشناسان امکان می‌دهد کوتوله‌های قهوه‌ای کم‌نور بیشتری را در سراسر راه شیری کشف کنند.

منظومه‌های چهارگانه ستاره‌ای غیرمعمول نیستند؛ اخترشناسان قبلاً چیدمان‌هایی با حداکثر هفت جرم ستاره‌ای را کشف کرده‌اند. وجود آن‌ها مشخص می کند که این چنین منظومه‌هایی می‌توانند فرآیندهای شکل‌گیری اولیه‌ی ستاره‌ای را تحمل کنند. ستارگانی که بیشتر از حد نزدیک به هم شکل می‌گیرند، امکان پذیر از نظر گرانشی یکدیگر را دفع کنند و با شدت‌های بسیار بالا در راه شیری پراکنده شوند.