太陽の近くで見つかった100のクールな世界

太陽の近くで見つかった100のクールな世界
2020年8月18日投稿

この研究の最上級の発見の1つである、最も古くから知られている広く分離された白色矮星と冷褐色矮星のペアのアーティストの印象。小さな白いオーブは白色矮星（太陽のように長く死んでいる星の残骸）を表し、茶色/オレンジ色の前景オブジェクトは新しく発見された褐色矮星の伴星です。このかすかな褐色矮星は、それが天の川の平面内にあるため、市民の科学者によって発見されるまで、以前は見過ごされていました。
クレジット：NOIRLab / NSF / AURA / P マレンフェルド; 謝辞：William Pendrill
市民科学者は、これまでに発見された最もクールな褐色矮星のいくつかを見つけるのに役立ちます
ハワイのマウナケア -太陽に最も近い隣人の国勢調査はどのくらい完全ですか？市民科学プロジェクトであるBackyard Worlds：Planet 9に参加している天文学者とデータ探査ボランティアのチームは、太陽の近くにあるおよそ100のクールな世界を発見しました。
ハワイのマウナケアにあるWMケック天文台の助けを借りて、研究チームは、これらの新しく発見された世界のいくつかが、地球の温度に近づいているいくつかの非常にクールな既知のものの中にあることを発見しました。
研究では、の2020年8月20日号に掲載されるザ・アストロフィジカルジャーナルとarXiv.orgにプレプリント形式で提供されています。
太陽の近くの天体を発見して特徴付けることは、宇宙における私たちの位置とその歴史を理解するための基本です。それでも、天文学者たちはまだ太陽の近所の新しい居住者を発掘しています。新しいBackyard Worldsの発見は、低温の褐色矮星の範囲の以前は空であったギャップを埋め、褐色矮星の個体群内で長い間求められていたミッシングリンクを特定します。
「これらのクールな世界は、太陽系を超えた惑星の形成と大気への新しい洞察の機会を提供します」と、国立科学財団のNOIRLabの主執筆者であるアーロン・マイスナーは述べました。「このクールな褐色矮星のコレクションにより、太陽の近くの星間空間を移動する自由に浮遊する世界の数を正確に推定することもできます。
新しく発見された茶色の矮星の中で最も暗くクールなものを特定するために、UCサンディエゴの物理学教授アダムバーガッサーとCool Star Labの研究者は、ケック天文台の敏感な近赤外線エシェレット分光計、またはNIRES機器を使用しました。
「NIRESスペクトルを使用して、大気中に存在する温度とガスを測定しました。各スペクトルは本質的に指紋であり、かっこいい茶色の矮星を他の種類の星と区別することができます。

Artist’s Impression of a Brown Dwarf Orbiting a White Dwarf from Keck Observatory on Vimeo.

最古の広く分離された白色矮星と冷たい褐色矮星のペアのアーティストの印象。小さな白い球は白い小人（太陽のように長く死んでいる星の残骸）を表し、茶色/オレンジ色の前景オブジェクトは新しく発見された褐色矮星の仲間です。このかすかな褐色矮星は、それが天の川の平面内にあるため、市民の科学者によって発見されるまで、見落とされていました。クレジット：NOIRLab / NSF / AURA / P マレンフェルト
NASAのSpitzer宇宙望遠鏡、MontMégantic天文台、Las Campanas天文台を使用した追跡観測も、褐色矮星の温度推定に寄与しました。
褐色矮星は、最も巨大な惑星と最も小さな星の間のどこかにあります。核の核反応を維持するために必要な質量が不足している褐色矮星は、「失敗した星」と呼ばれることもあります。それらの低質量、低温、および内部核反応の欠如は、それらを非常にかすかにし、したがって、検出することが非常に困難になります。このため、非常にクールな褐色矮星を探すとき、天文学者は太陽に比較的近いそのような天体を検出することしか望めません。
Sunの最も寒くて最も近い隣人を見つけるのを助けるために、Backyard Worldsプロジェクトの天文学者は、10万人以上の市民科学者の世界的なネットワークに目を向けました。これらのボランティアは、何兆ものピクセルの望遠鏡画像を精力的に検査して、近くの褐色矮星や惑星の微妙な動きを特定します。機械学習とスーパーコンピュータの進歩にもかかわらず、かすかに動いているオブジェクトを見つけることに関しては、人間の目に代わるものはまだありません。
裏庭の世界のボランティアはすでに太陽の近くで1,500以上の星と褐色矮星を発見しました。この新しい発見は、そのサンプルで最も寒いものの約100を表しています。Meisnerは、これはすべての市民科学プログラムの記録であり、20人の市民科学者が研究の共著者としてリストされています。
NOIRLabのAstro Data Labを通じて数十年にわたる天文カタログを利用できるようになったことで、発見が可能になりました。
「十億の天体カタログをダウンロードすることの技術的負担は、ほとんどのプロの天文学者を含む個々の研究者にとって、通常、克服できないものです」とMeisnerは言いました。「ありがたいことに、Astro Data Labのオープンでアクセス可能なWebポータルにより、Backyard Worldsの市民科学者は、褐色矮星の候補者について大規模なカタログを簡単に照会できました。」
NASAのWISE衛星からのデータセット、およびセロトロロアメリカンオブザーバトリーとキットピーク国立天文台での望遠鏡からのアーカイブ観測も、これらの褐色矮星の発見の鍵でした。
「これらは、市民科学者が最初に見つけることができるのはエキサイティングです」とMeisnerは言いました。「Backyard Worldsの発見は、一般の人々が私たちの太陽の近所についての科学的理解を再形成する上で重要な役割を果たすことができることを示しています。」

NIRESについて
近赤外線エシェレットスペクトログラフ（NIRES）は、カリフォルニア工科大学でチーフインストルメントサイエンティストのキースマシューズとトムソイファー教授が率いるチームによって構築されたプリズム相互分散型近赤外線スペクトログラフです。2018年に委託されたNIRESは、ケックII望遠鏡で使用するために適度なスペクトル解像度で広い波長範囲をカバーし、スピッツァーおよびWISE赤外線宇宙望遠鏡で見つかった非常にかすかな赤い物体、ならびに褐色矮星、高赤方偏移銀河、およびクエーサーを観察します。この技術のサポートはMt. キューバ天文財団。

WM KECK OBSERVATORYについて
WMケック天文台望遠鏡は、地球上で最も科学的に生産性の高いものの1つです。ハワイ島のマウナケアの頂上にある2つの10メートルの光学/赤外線望遠鏡は、イメージャー、マルチオブジェクトスペクトログラフ、高解像度スペクトログラフ、積分フィールドスペクトロメーター、世界をリードするレーザーガイドスターなどの高度な機器を備えています補償光学システム。

ここに示されているデータの一部は、カリフォルニア工科大学、カリフォルニア大学、および全米航空宇宙局の間の科学的パートナーシップとして運営されている民間の501（c）3非営利組織であるケック天文台で取得されました。天文台は、WMケック財団の寛大な財政的支援によって可能になりました。
著者は、マウナケアのサミットがネイティブハワイアンコミュニティ内で常に持ってきた非常に重要な文化的役割と敬意を認識し、認めたいと考えています。この山から観測をする機会を得られて幸運です。