En illustration av den sällsynta kosmiska parningen som upptäckts av medborgarforskare med hjälp av projektet Backyard Worlds. Kredit:William Pendrill
Medborgarforskare har upptäckt ett bisarrt par av två bruna dvärgar, föremål som är mycket mindre än solen som saknar tillräckligt med massa för kärnfusion. Upptäckten, redovisas i The Astrophysical Journal och bekräftat av ett forskarteam ledd av astrofysikern Jackie Faherty vid American Museum of Natural History, visar att bruna dvärgsystem - vars bildande fortfarande är dåligt förstådda - kan vara mycket låg massa och extremt långt ifrån varandra men ändå obönhörligt sammanlänkade.
"Astronomer skulle dra slutsatsen att bruna dvärgar åtskilda av miljarder mil skulle lösas upp när de rörde sig genom galaxen över tiden, sa Faherty, en senior vetenskapsman vid museets institution för astrofysik och en av grundarna av det medborgarvetenskapliga projektet Backyard Worlds:Planet 9, som ledde till den nya upptäckten. "Men vi har hittat en som fortfarande är väldigt tillsammans."
Backyard Worlds-projektet låter alla med en dator och en internetanslutning bläddra igenom bilder tagna av NASA:s rymdfarkost Wide Field Infrared Survey Explorer (WISE) och hjälpa astronomer att identifiera nya världar bortom vårt solsystem. Om ett föremål är tillräckligt nära jorden, det kommer att verka "hoppa" när flera bilder tagna av samma plats på himlen med några års mellanrum jämförs. Målet för Backyard Worlds volontärer – av vilka det finns mer än 50, 000 — är att flagga de rörliga föremål som de ser i dessa digitala blädderböcker för vidare undersökning av forskarteamet. Än så länge, volontärer har granskat mer än 4 miljoner blädderböcker.
I juni 2018, Medborgarforskare som bläddrade genom Backyard Worlds-bilderna lade märke till en ovanlig sammankoppling:ett föremål som verkade svagt men som rörde sig snabbt – ett tecken på en ny brun dvärg – och ett annat ljusare föremål som rörde sig i närheten och i samma takt. Backyard Worlds vetenskapsteam larmades och blev omedelbart upphetsade över denna sällsynta kosmiska iakttagelse.
Bruna dvärgar, ibland kallade "misslyckade stjärnor, " är utspridda över hela Vintergatan. De saknar tillräckligt med massa för att upprätthålla stabil kärnfusion men de är tillräckligt varma för att lysa starkast i det infraröda området av ljusspektrumet. Medan stjärnor och bruna dvärgar kan hittas i par eller större grupperingar, att hitta ett par med låg total massa och med mycket stor separation från varandra är inte vanligt.
I december 2018, medlemmar av Backyard Worlds vetenskapsteam använde Baade Magellan-teleskopet i Chile utrustat med FIRE-spektrografen för att bekräfta att den svagare källan verkligen tillhör en av de kallaste klasserna av bruna dvärgar:en T8. Det ljusare objektet bekräftades också som ett lågtemperaturobjekt:en L1. Dessutom, de fick reda på att L1 tidigare observerades med Europeiska rymdorganisationens Gaia-teleskop och visade sig vara bara 78 ljusår från solen.
Forskarna använde avståndet som beräknats av Gaia för att exakt mäta ljusstyrkan för varje källa och extrahera massuppskattningar. De fann att T8-objektet har ungefär 34 gånger massan av Jupiter, och L1 har ungefär 72 gånger massan av Jupiter. De är åtskilda av 341 astronomiska enheter (1 astronomisk enhet är ungefär avståndet mellan solen och jorden, cirka 93 miljoner miles). Systemet beräknas vara några miljarder år gammalt.
"Medan det finns en handfull unga par som konkurrerar med denna massa och separation, det finns inget känt äldre system som konkurrerar med det, vilket väcker frågan:hur och varför överlevde detta kosmiska par?" sa Marc Kuchner, en astrofysiker och medborgarvetenskapsofficer för NASA:s Science Mission Directorate.
"Detta är ett utmärkt exempel på medborgarforskare i fallet, ", sa Faherty. "Vi letar fortfarande efter ledtrådar om hur bruna dvärgar bildas och detta system är ett provokativt exempel på vad som är möjligt vid extremerna av överlevnadsförmåga i Vintergatan."