Swobodnie poruszająca się planeta w asocjacji TW Hydrae

Asocjacja TW Hydrae i obiekt 2MASS J1119–1137
Astronomowie ze Stanów Zjednoczonych i Kanady odkryli jedną z najmłodszych i najjaśniejszych tzw. swobodnie poruszających planet, czyli obiektów o masach planetarnych, które poruszają się w kosmosie samotnie, bez gwiazdy. Informację na temat odkrycia zamieściła instytucja Carnegie Institution for Science w Waszyngtonie.

Obiekt nosi oznaczenie 2MASS J1119–1137, a jego masa oceniania jest na od 4 do 8 mas Jowisza. Uwagę naukowców przykuł dlatego, że wykazuje nietypowe cechy docierającego od niego światła, emituje dużo więcej promieniowania w podczerwieni niż powinno to być w przypadku obiektu starego i chłodnego. Analizy prowadzono na danych z obserwatorium NASA o nazwie Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) oraz z teleskopów naziemnych.

Jednak wspomniane nietypowe cechy nie oznaczają automatycznie młodego, bliskiego obiektu o małej masie. Łatwo można pomylić taki obiekt ze starą, odległą, czerwoną gwiazdą znajdującą się na krańcach Galaktyki. Gdy światło od odległej gwiazdy przebiega przez obłoki pyłu, ulega poczerwienieniu, naukowcy musieli więc dokładnie sprawdzić swoją hipotezę o swobodnie poruszającym się obiekcie o masie planetarnej.

Obiekt zbadano więc za pomocą spektrografu FLAMINGOS-2, który jest jednym z najdokładniejszych w podczerwieni i który pracuje na Gemini South w Chile o średnicy ośmiu metrów. Wyniki potwierdzają, że jest to obiekt bliski o małej masie, a nie odległa gwiazda. Oszacowano też wstępnie wiek obiektu na mniej niż 200 milionów lat. Następnie przeprowadzono dalsze analizy danych zebranych za pomocą spektrografu FIRE na 6,5-metrowym teleskopie Baadego w Chile i dzięki pomiarom przesunięcia linii widmowych udało się ustalić prędkość radialną obiektu względem Ziemi (czyli w kierunki linii widzenia). W połączeniu z pomiarami ruchów obiektu po niebie (czyli prostopadle do linii widzenia) można określić rzeczywisty ruch 2MASS J1119–1137 w Galaktyce i sprawdzić czy pasuje do któregoś zgrupowania gwiazd. Okazało się, że obiekt ma związek z młodą grupą ponad dwudziestu gwiazd - asocjacją TW Hydrae.

„Udowodnienie, że 2MASS J1119–1137 należy do asocjacji TW Hydrae, wskazuje, że obiekt ma zaledwie około 10 milionów lat” uważa Jonathan Gagné z Carnegie Institution for Science w Waszyngtonie.

Odległość do asocjacji, a zatem i do obiektu 2MASS J1119–1137, wynosi 95 lat świetlnych. Znając ten dystans można na podstawie jasności obserwowanej określić jasność absolutną obiektu. Wynik plasuje 2MASS J1119–1137 tuż za pierwszą pozycją w kategorii najjaśniejszych swobodnie poruszających się obiektów o masach planetarnych. Pierwsze miejsce zajmuje PSO J318.5−22, który ma 23 miliony lat i jest masywniejszy, a odkryto go trzy lata temu.

Rezultaty badań zostały opublikowane w czasopiśmie naukowym „The Astrophysical Journal Letters”.

Więcej informacji:

Źródło: Carnegie Institution for Science

Na ilustracji u góry:
Swobodnie poruszająca się planeta 2MASS J1119–1137 (obiekt o masie planetarnej) należy do asocjacji TW Hydrae. Wskazano gwiazdy tej asocjacji (zielone punkty) i położenie obiektu (czerwony punkt). Jest to klatka z filmu wideo wizualizującego odkrycie. Źródło: Western University.

Na filmie poniżej:
Wizualizacja położenia gwiazd asocjacji TW Hydrae oraz obiektu 2MASS J1119–1137.