Ruskeat kääpiöt ovat mielenkiintoisia esineitä. Ne määritellään yleensä kappaleiksi, jotka ovat riittävän massiivisia laukaisemaan deuteriumin tai litiumin fuusion ytimeissään (eivätkä siten ole planeetta), mutta liian pieniksi sulattamaan ytimessä vetyä (eikä siis tähti). He ovat kosmisten kehojen keskimmäisiä lapsia.
Ruskeat kääpiöt olisi myös vaikea tunnistaa pelkästään katsomalla niitä. Vähiten massiiviset (Y-kääpiöt) ovat hieman Jupiteria suurempia, ja niiden pintalämpötila on vain 700 K. Se on lämmintä, mutta ei näkyvästi hehkuvaa. Yhdessä tapauksessa tähtitieteilijät havaitsivat pilvien läsnäolon viileässä ruskeassa kääpiössä, mikä tarkoittaa, että ne näyttäisivät hyvin samanlaisilta kuin Jupiter.
Kuva kolmesta ruskeasta kääpiötyypistä. Kiitos: NASA/JPL-Caltech
Massiiviset ruskeat kääpiöt (L Dwarfs) ovat pienempiä kuin Jupiter. Koska niillä on enemmän massaa, niiden painovoima puristaa niiden ulomman kaasukerroksen tiukemmin, joten niiden halkaisija on noin 80 % Jupiterin halkaisijasta. Niiden pintalämpötila on myös noin 2800 K, mikä on tarpeeksi kuuma säteilemään lämmintä punaista hehkua. Ne näyttäisivät pieniltä punaisilta kääpiötähdiltä.
Kuten saatat kuvitella, ruskeiden kääpiöiden havaitseminen voi olla vaikeaa. Useimmat niistä tunnistetaan infrapunateleskooppien avulla, koska ne voivat lähettää paljon lämpöä. Vaikka se toimii hyvin lämpimimmille ruskeille kääpiöille, se ei toimi hyvin viileämmille. Mutta äskettäin ryhmä löysi ruskean kääpiön radioteleskoopin avulla, mikä avaa oven uudelle tavalle löytää ne.
Suuret planeetat, kuten Jupiter, lähettävät valtavasti radiovaloa. Tämä johtuu siitä, että niissä on vahvat magneettidynamot. Niiden magneettikentät voivat vangita varautuneita hiukkasia ja saada ne kiertymään kohti napoja. Nämä hiukkaset törmäävät kääpiön ilmakehään lähellä napoja ja luovat revontulia, jotka ovat samanlaisia kuin mitä näemme maan päällä. Koska varautuneet hiukkaset kiihtyvät magneettikenttiä pitkin, ne lähettävät radiovaloa.
LOFAR 'superterppi'. Luotto: LOFAR / ASTRON
Koska ruskeat kääpiöt ovat samanlaisia kuin Jupiter, heillä on myös radiota lähettävä revontulia. Olemme havainneet näitä ruskeiden kääpiöiden radiopäästöjä aiemmin. Tässä uudessa tutkimuksessa ryhmä käytti matalataajuista radioteleskooppia, joka tunnetaan nimellä LOFAR, vangitakseen radiosignaalin aiemmin löytämättömästä ruskeasta kääpiöstä. Se on ensimmäinen ruskea kääpiö, joka on löydetty puhtaasti radiolla.
LOFAR sopii erityisen hyvin ruskeiden kääpiöiden löytämiseen radion välityksellä, koska se on herkin näiden kappaleiden lähettämillä matalilla taajuuksilla. Radioteleskooppi pystyy myös havaitsemaan radiosignaalien polarisaation. Koska magneettikenttien radiosäteilyt ovat polarisoituneita, LOFAR pystyy erottamaan ruskeiden kääpiöiden ja Jupiter-tyyppisten planeettojen radiosignaalit helpommin. Onneksi LOFAR pystyy havaitsemaan paljon enemmän ruskeita kääpiöitä lähitulevaisuudessa.
Viite:Vedantham, H. K., et ai. ' Kylmänruskean kääpiön suora radiolöytö .'The Astrophysical Journal Letters903.2 (2020): L33.