Καφέ νάνοι.

[Δροσος Γεωργιος]

Ο αρχαιότερος και διασημότερος καφέ νάνος που γνωρίζουμε δεν είναι ένας αλλά δύο δίδυμα κοσμικά σώματα (βίντεο)

Απρόσμενη ανακάλυψη που αλλάζει τα δεδομένα στην αστρονομία μετά από τριάντα χρόνια ερευνών.

Η ανακάλυψη από τους αστρονόμους του Gliese 229B, ενός μυστηριώδους γιγάντιου κόσμου 19 έτη φωτός από τη Γη, το 1995 απέδειξε ότι ορισμένες φορές κάποιοι  θρύλοι μπορεί να είναι αληθινοί. Οι επιστήμονες είχαν διατυπώσει την άποψη ότι υπάρχουν στο Σύμπαν διαστημικά σώματα που έχουν πολύ μεγαλύτερο μέγεθος και φωτεινότητα από πλανήτες αλλά πολύ μικρότερο μέγεθος και φωτεινότητα για να είναι άστρα. Όμως δεν είχε γίνει εφικτό μέχρι τα μέσα της δεκαετίας το 1995 ο εντοπισμός ενός τέτοιου κοσμικού αντικειμένου το οποίο η επιστημονική κοινότητα ονόμασε «καφέ νάνο». Τα τελευταία τριάντα χρόνια ο Gliese 229B έχει γίνει αντικείμενο εκατοντάδων μελετών και μια ερευνητική ομάδα με δημοσίευση της στην επιθεώρηση «Nature» φέρνει τα πάνω κάτω αφού αναφέρει ότι ο Gliese 229B δεν είναι ένας αλλά δύο καφέ νάνοι. Όπως αναφώνησαν οι ερευνητές: «Είναι δίδυμα!».Η ανακάλυψη επιβεβαιώθηκε από δεύτερη ερευνητική ομάδα που δημοσιεύει τα ευρήματα της στην επιθεώρηση «The Astrophysical Journal Letters». «Η ανακάλυψη ότι το Gliese 229B είναι δυαδικό σύστημα και όχι ένας μεμονωμένος καφέ νάνος όχι μόνο επιλύει τη διαφορά που παρατηρείται μεταξύ της μάζας και της φωτεινότητάς του, αλλά επίσης εμβαθύνει σημαντικά την κατανόησή μας για τους καφέ νάνους, που διασχίζουν τη γραμμή μεταξύ άστρων και γιγάντιων πλανητών» λέει ο Ντίμιτρι Μάουτεν καθηγητής αστρονομίας στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια (Caltech), εκ των επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας.

 

Η ανακάλυψη οδηγεί σε νέα ερωτήματα σχετικά με το πώς σχηματίζονται δυαδικά συστήματα καφέ νάνων όπως αυτό και υποδηλώνει ότι υπάρχουν και άλλα που περιμένουν να τα ανακαλύψουμε ή που όπως στην περίπτωση του Gliese 229B μπορεί να έχει εντοπιστεί μόνο το ένα εκ των δύο μελών του συστήματος.

Καλλιτεχνική απεικόνιση ενός διαδικού συστήματος καφέ νάνων.

https://www.naftemporiki.gr/techscience/1798827/o-archaioteros-kai-diasimoteros-kafe-nanos-poy-gnorizoyme-den-einai-enas-alla-dyo-didyma-kosmika-somata-vinteo/

Το επεξεργάστηκε Νοέμβριος 1, 2024 ο Δροσος Γεωργιος

[Δροσος Γεωργιος]

Τι είναι οι σκοτεινοί νάνοι;

Ένα νέο είδος αστρονομικών αντικειμένων που με την βοήθεια της σκοτεινής ύλης θα μπορούσαν να λάμπουν σχεδόν για πάντα

Επιβίωση του λιθίου-7, μετά από 1 δισεκατομμύριο χρόνια, ως συνάρτηση της μάζας για διαφορετικές πυκνότητες σκοτεινής ύλης.

Οι φυσικοί υποθέτουν ότι οι μυστηριώδεις σκοτεινοί νάνοι, ενδεχομένως να βρίσκονται στο κέντρο του Γαλαξία μας, όπου θα λάμπουν ήρεμα για χρονικό διάστημα που δεν δικαιολογούν οι καθιερωμένες αστρικές θεωρίες. Θα μπορούσαν να σχηματιστούν καθώς οι καφέ νάνοι απορροφούν σκοτεινή ύλη, σε περιοχές του Γαλαξία μας όπου η πυκνότητά της είναι αρκετά υψηλή. Η σκοτεινή ύλη – η αόρατη ουσία που πιστεύεται ότι αποτελεί περίπου το ένα τέταρτο του σύμπαντος – αποτρέπει την ψύξη τους μετατρέποντάς τα σε άσβεστους φάρους αόρατης ενέργειας. Θα μπορούσαν να προδοθούν από ένα ισότοπο του λιθίου, το 7Li (λίθιο-7). Κι αν ανιχνευθούν αυτά τα απόκοσμα αντικείμενα, θα μπορύσαν να μας αποκαλύψουν χαρκτηριστικά της ίδιας της σκοτεινής ύλης.Η υπόθεση των σκοτεινών νάνων διερευνάται στην δημοσίευση του περιοδικού Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (JCAP) με τίτλο: ‘Dark dwarfs: dark matter-powered sub-stellar objects awaiting discovery at the galactic center‘. Μελετώνται οι επιπτώσεις της εξαΰλωσης της σκοτεινής ύλης στο εσωτερικό αστρονομικών αντικειμένων με μάζες κοντά στο υποαστρικό όριο. Διαπιστώνεται ότι η ελάχιστη μάζα για σταθερή καύση υδρογόνου είναι μεγαλύτερη από την τιμή ~0,075M⊙ που προβλέπεται στο Καθιερωμένο Πρότυπο. Κάτω από αυτό το όριο, οι καφέ νάνοι που ψύχονται εξελίσσονται σε σταθερά αντικείμενα που τροφοδοτούνται από σκοτεινή ύλη, τα οποία ονομάζονται σκοτεινοί νάνοι. Η χρονική κλίμακα αυτής της μετάβασης εξαρτάται από την πυκνότητα της σκοτεινής ύλης του περιβάλλοντος, αλλά είναι ανεξάρτητη από τη μάζα της σκοτεινής ύλης. Οι ερυνητές προβλέπουν έναν πληθυσμό σκοτεινών νάνων κοντά στο γαλαξιακό κέντρο, όπου η πυκνότητα της σκοτεινής ύλης αναμένεται να είναι ρDM ≳ 103 GeV/cm3. Οι σκοτεινοί νάνοι διατηρούν το αρχικό τους λίθιο-7 , σε αντίθεση με τους καφέ ή κόκκινους νάνους που θα το κατέστρεφαν, παρέχοντας έτσι μια μέθοδο για την ανίχνευσή τους.Χρησιμοποιώντας θεωρητικά μοντέλα, οι φυσικοί υποστηρίζουν ότι η σκοτεινή ύλη μπορεί να παγιδευτεί μέσα στα νεαρά άστρα, παράγοντας αρκετή ενέργεια που εμποδίζει την ψύξη τους και τα μετατρέπει σε σταθερά, μακράς διαρκείας λαμπερά αντικείμενα που τα βάφτισαν σκοτεινούς νάνους. Οι σκοτεινοί νάνοι θεωρείται ότι σχηματίζονται από καφέ νάνους, οι οποίοι συχνά περιγράφονται ως αποτυχημένα άστρα. Οι καφέ νάνοι είναι πολύ μικροί για να διατηρήσουν την πυρηνική σύντηξη που τροφοδοτεί τα περισσότερα άστρα, επομένως ψύχονται και εξασθενούν με την πάροδο του χρόνου. Αλλά αν βρεθούν σε έναν πυκνό θύλακα σκοτεινής ύλης, όπως κοντά στο κέντρο του Γαλαξία μας, θα μπορούσαν να αιχμαλωτίσουν σωματίδια σκοτεινής ύλης. Αν αυτά τα σωματίδια συγκρουστούν και αλληλοκαταστραφούν, απελευθερώνουν ενέργεια κάνοντας τον σκοτεινό νάνο να λάμπει επ’ αόριστον.Η ύπαρξη αυτών των αντικειμένων εξαρτάται από την σκοτεινή ύλη που πιθανόν αποτελείται από συγκεκριμένα είδη σωματιδίων, γνωστά ως WIMPs (Ασθενώς Αλληλεπιδρώντα Σωματίδια με Μάζα). Αυτά τα σωματίδια που μόλις και μετά βίας αλληλεπιδρούν με την συνηθισμένη ύλη, θα μπορούσαν να εξαϋλωθούν μεταξύ τους μέσα στα άστρα, παρέχοντας έτσι την ενέργεια που απαιτείται για να διατηρηθεί «ζωντανός» ένας σκοτεινός νάνος.Για να ξεχωρίσουν τους σκοτεινούς νάνους από άλλα αμυδρά αντικείμενα όπως οι καφέ νάνοι, οι επιστήμονες επισημαίνουν ένα μοναδικό στοιχείο: το λίθιο-7. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι οι σκοτεινοί νάνοι θα εξακολουθούσαν να περιέχουν το ισότοπο 7Li. Στα κανονικά άστρα, το 7Li καταναλώνεται γρήγορα. Έτσι, αν βρεθεί ένα αντικείμενο που μοιάζει με καφέ νάνο αλλά εξακολουθεί να περιέχει 7Li, αυτό θα είναι μια ισχυρή ένδειξη ότι πρόκειται για κάτι διαφορετικό.Η ανακάλυψη των σκοτεινών νάνων στο γαλαξιακό κέντρο θα μας έδινε μια μοναδική εικόνα για τη σωματιδιακή φύση της σκοτεινής ύλης. Σύμφωνα με τους ερευνητές, τηλεσκόπια όπως το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb θα μπορούσαν να εντοπίσουν σκοτεινούς νάνους, ειδικά αν εστιάσουν στο κέντρο του γαλαξία. Μια άλλη προσέγγιση θα ήταν να εξετάσουμε πολλά παρόμοια αντικείμενα και να προσδιορίσουμε στατιστικά το αν κάποια από αυτά θα μπορούσαν να είναι σκοτεινοί νάνοι. Ο εντοπισμός έστω και ενός σκοτεινού νάνου, θα ήταν ένα σημαντικό βήμα προς την αποκάλυψη της αληθινής φύσης της σκοτεινής ύλης.

πηγές: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/07/250713031447.htm – https://arxiv.org/abs/2408.00822

[Δροσος Γεωργιος]

Το James Webb εντόπισε βιοϋπογραφή της ζωής σε έναν καφέ νάνο.

Εντοπίστηκε αέριο που συνδέεται με ζωντανούς οργανισμούς.

Αστρονόμοι χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb ανίχνευσαν φωσφίνη στην ατμόσφαιρα του Wolf 1130C ενός φτωχού σε μέταλλα καφέ νάνου στο τριπλό σύστημα Wolf 1130ABC. Η φωσφίνη αποτελεί βιουπογραφή της ζωής, ένα αέριο που η παραγωγή του συνδέεται με παρουσία ζωντανών οργανισμών.Το σύστημα αυτό αποτελείται από τον ερυθρό νάνο Wolf 1130A, τον κοντινό λευκό νάνο Wolf 1130B και τον μακρινό καφέ νάνο Wolf 1130C. Βρίσκεται περίπου 54 έτη φωτός μακριά, στον αστερισμό του Κύκνου, και είναι γνωστό και με τις ονομασίες LHS 482, Gliese 781 και Ross 1069b. Ο καφέ νάνος Wolf 1130C, που ανακαλύφθηκε το 2013, κινείται σε ευρεία τροχιά γύρω από το ζεύγος Wolf 1130A–1130B.«Το πρόγραμμα μας, Arcana of the Ancients, επικεντρώνεται σε παλιούς, φτωχούς σε μέταλλα καφέ νάνους για να δοκιμάσουμε την κατανόηση μας στην ατμοσφαιρική χημεία. Ένα από τα πρώτα μας ερωτήματα ήταν η φωσφίνη» εξήγησε ο καθηγητής Άνταμ Μπουργκάσερ από το Πανεπιστήμιο Καλιφόρνιας Σαν Ντιέγκο.Στους πλούσιους σε υδρογόνο γίγαντες πλανήτες όπως ο Δίας και ο Κρόνος η φωσφίνη σχηματίζεται φυσικά. Οι επιστήμονες περίμεναν λοιπόν ότι θα υπάρχει και σε ατμόσφαιρες εξωπλανητών και καφέ νάνων. Ωστόσο μέχρι τώρα η ανίχνευση της ήταν σπάνια γεγονός που έθετε ερωτήματα γύρω από τη χημεία του φωσφόρου.Ο Wolf 1130C ξεχωρίζει επειδή σε αντίθεση με άλλους καφέ νάνους παρουσίασε σαφή φασματική υπογραφή φωσφίνης στα δεδομένα υπερύθρου του Webb. Για να ποσοτικοποιηθεί η αφθονία του αερίου η Δρ. Έιλιν Γκονζάλες από το Πανεπιστήμιο Πολιτείας Σαν Φρανσίσκο χρησιμοποίησε τη μέθοδο atmospheric retrievals η οποία όπως είπε μοιάζει με «αντίστροφη μηχανική μιας συνταγής όταν ο μάγειρας δεν την αποκαλύπτει».Μία πιθανή εξήγηση είναι ότι σε κανονικές συνθήκες ο φώσφορος δεσμεύεται σε μόρια όπως το τριοξείδιο του φωσφόρου. Στην ατμόσφαιρα του Wolf 1130C που είναι φτωχή σε μέταλλα και επομένως σε οξυγόνο ο φώσφορος δεν «παγιδεύεται» εκεί και μπορεί να σχηματίσει φωσφίνη από το άφθονο υδρογόνο.Μια άλλη πιθανότητα είναι ότι ο φώσφορος δημιουργήθηκε τοπικά στο σύστημα από τον λευκό νάνο Wolf 1130B. Οι λευκοί νάνοι μπορούν όταν συγκεντρώνουν υλικό στην επιφάνειά τους να πυροδοτούν εκρηκτικές αντιδράσεις που παρατηρούμε ως «νέες». Παρότι δεν έχουν καταγραφεί τέτοια γεγονότα πρόσφατα στο συγκεκριμένο σύστημα παλαιότερες εκρήξεις θα μπορούσαν να έχουν αφήσει πίσω τους «μόλυνση» φωσφόρου.Η κατανόηση του γιατί ο Wolf 1130C παρουσιάζει φωσφίνη ενώ άλλοι καφέ νάνοι όχι ίσως οδηγήσει σε νέες γνώσεις για τη χημεία του φωσφόρου στο γαλαξία μας και στις ατμόσφαιρες πλανητών.«Η μελέτη της φωσφίνης σε ατμόσφαιρες καφέ νάνων όπου δεν αναμένουμε ζωή είναι κρίσιμη, αν θέλουμε να τη χρησιμοποιήσουμε ως βιοδείκτη στην αναζήτηση ζωής σε γήινους κόσμους πέρα από το ηλιακό μας σύστημα» τόνισε ο καθηγητής Μπουργκάσερ. Η μελέτη δημοσιεύτηκε σήμερα στην επιθεώρηση «Science».

https://www.naftemporiki.gr/techscience/2014642/to-james-webb-entopise-vioypografi-tis-zois-se-enan-kafe-nano/

[Δροσος Γεωργιος]

Εθελοντές της NASA διπλασίασαν τον γνωστό πληθυσμό των καφέ νάνων.

Μια νέα δημοσίευση από το πρόγραμμα Backyard Worlds: Planet 9 της NASA ανακοινώνει ότι οι εθελοντές έχουν ουσιαστικά διπλασιάσει τον αριθμό των γνωστών καφέ νάνων, με πάνω από 3.000 νέες ανακαλύψεις να έχουν γίνει τα τελευταία 10 χρόνια από την έναρξη του προγράμματος. Οι καφέ νάνοι είναι μπάλες αερίου στο μέγεθος του Δία, λιγότερο ογκώδεις από τα αστέρια. Υπάρχει ένας για κάθε τρία ή τέσσερα αστέρια κοντά στον Ήλιο. Αν και οι καφέ νάνοι είναι συνηθισμένοι, μπορεί να είναι δύσκολο να εντοπιστούν επειδή λάμπουν τόσο αμυδρά σε σύγκριση με τα αστέρια. Το γεγονός ότι έχουν διπλάσιο αριθμό καφέ νάνων προς μελέτη επιτρέπει στους αστρονόμους να κατανοήσουν σε βάθος αυτά τα φευγαλέα αντικείμενα. Ήδη, αυτή η ζωτικής σημασίας νέα λίστα καφέ νάνων έχει αποκαλύψει μια νέα ποικιλία αντικειμένων - τους ακραίους υπονάνους σε σχήμα Τ και πολλές άλλες σπανιότητες , όπως εξαιρετικά ψυχρά αντικείμενα και έναν καφέ νάνο που φαίνεται να έχει σέλαος . Μας έχει επίσης βοηθήσει να καταγράψουμε την κατανομή της μάζας στον γαλαξία μας και να χαρτογραφήσουμε την κοσμική μας γειτονιά . Οι ανακαλύψεις δημοσιεύονται σε μια εργασία που δημοσιεύτηκε στο Astronomical Journal, με επικεφαλής τον αστρονόμο Άνταμ Σνάιντερ από το Ναυτικό Αστεροσκοπείο των ΗΠΑ. Αντιπροσωπεύουν εργασία που πραγματοποιήθηκε σε διάστημα δέκα ετών, με τη βοήθεια μιας ομάδας περίπου 200.000 εθελοντών . Από τους 75 συγγραφείς της εργασίας, οι 61 είναι εθελοντές. Δύο από τους άλλους συγγραφείς ξεκίνησαν την εργασία τους στην ομάδα ως εθελοντές και στη συνέχεια ξεκίνησαν μια καριέρα στην αστρονομία.«Εκτιμώ πραγματικά την αναγνώριση για όλους εμάς που συνεργαστήκαμε, με κάποιο τρόπο, σε αυτή την προσπάθεια», δήλωσε ο Walter Ruben Robledo, ερασιτέχνης αστρονόμος και εθελοντής του Backyard Worlds: Planet 9 από την Κόρδοβα της Αργεντινής.«Όταν έμαθα τα νέα για τη συν-συγγραφή, σκέφτηκα: Ναι, τα όνειρα γίνονται πραγματικότητα», είπε ένας άλλος εθελοντής, ο Mayahuel Torres Guerrero, από την Πόλη του Μεξικού.Οι εθελοντές ανακάλυψαν αυτούς τους καφέ νάνους σε εικόνες που τράβηξαν ο αποσυρμένος εξερευνητής υπερύθρων ευρείας περιοχής (WISE) της NASA και η αποστολή επανενεργοποίησης κοντινών αντικειμένων WISE (NEOWISE-R). Εξέτασαν τα δεδομένα χρησιμοποιώντας την πλατφόρμα επιστήμης πολιτών Zooniverse, αναζητώντας κινούμενα αντικείμενα με εικόνες που ανοιγοκλείνουν τα μάτια τους και έχουν ληφθεί σε διάστημα 16 ετών. Μερικοί εθελοντές συνέβαλαν ακόμη και δημιουργώντας τα δικά τους εργαλεία αναζήτησης και λογισμικό ανάλυσης δεδομένων.Θέλετε να βοηθήσετε στην ανακάλυψη του επόμενου καφέ νάνου; Το έργο Backyard Worlds: Planet 9 εξακολουθεί να εξετάζει περισσότερες από 2 δισεκατομμύρια πηγές που έχουν παρατηρηθεί από τα WISE και NEOWISE-R. Συμμετέχετε στην αναζήτηση στο backyardwords.org .

https://science.nasa.gov/get-involved/citizen-science/nasa-volunteers-double-known-population-of-brown-dwarfs/

Καλλιτεχνική ιδέα ενός καφέ νάνου από τον εθελοντή του Backyard Worlds: Planet 9, William Pendrill. Το έργο Backyard Worlds: Planet 9 ανακοίνωσε την ανακάλυψη περισσότερων από 3.000 από αυτά τα αντικείμενα τα τελευταία 10 χρόνια, διπλασιάζοντας τον αριθμό που είναι γνωστός. Συμμετέχετε στην αναζήτηση στο backyardworlds.org!