Astronomi su konačno riješili dugotrajnu zagonetku vezanu uz smeđi patuljak Gliese 229 B, otkrivši da se zapravo ne radi o jednom tijelu, već o paru usko vezanih smeđih patuljaka koji kruže jedan oko drugoga. Ovo nevjerojatno otkriće omogućilo je nova saznanja o prirodi ovih subzvjezdanih objekata, a ujedno je bacilo novo svjetlo na razumijevanje njihove evolucije i dinamike. Dva tijela u sustavu, nazvana Gliese 229Ba i Gliese 229Bb, orbitiraju jedno oko drugog svakih 12 dana, čime čine jedan od najtjesnije vezanih binarnih sustava smeđih patuljaka do sada otkrivenih. Ovo otkriće otvara mogućnosti za nova istraživanja, posebice jer pruža dodatne informacije o razvoju i karakteristikama ovakvih subzvjezdanih objekata, koji zauzimaju svoje mjesto između zvijezda i plinovitih divova.

Smeđi patuljci su fascinantni objekti koji se nalaze na granici između zvijezda i planeta, a njihova masa je dovoljno velika da se odvijaju termonuklearne reakcije, ali ne dovoljno velika da bi one bile stabilne kao kod pravih zvijezda. S otkrićem Gliese 229 B 1995. godine, znanstvenici su otkrili da taj smeđi patuljak posjeduje metan u svojoj atmosferi, što je svojstveno plinovitim divovima poput Jupitera, ali ne i zvijezdama. No, i nakon gotovo 30 godina opažanja, sjaj ovog objekta ostao je nedokučivo slab s obzirom na njegovu procijenjenu masu od 70 puta veće od mase Jupitera. Analizom je zaključeno da je razlog ove neusklađenosti u opažanjima to što se Gliese 229 B zapravo sastoji od dva tijela – Gliese 229Ba i Gliese 229Bb – s masama od 38 i 34 puta većom od mase Jupitera. Kombinirani sjaj ovih tijela sada odgovara onome što se očekivalo za sustav ovakve mase.

Tim astronoma s Caltecha, predvođen doktorandom Jerryjem W. Xuanom, koristio je dvije ključne tehnologije za otkrivanje binarnog karaktera Gliese 229 B. Prva tehnologija uključivala je GRAVITY instrument na Vrlo velikom teleskopu Europskog južnog opservatorija u Čileu, koji kombinira svjetlost iz četiri različita teleskopa i omogućuje iznimno precizno mjerenje udaljenosti i prostornu rezoluciju. Druga tehnologija uključivala je CRIRES+ instrument, koji omogućuje detekciju spektralnih potpisa oba tijela. Ovim se metodama uspjelo otkriti da se jedan od smeđih patuljaka kreće prema nama, dok se drugi udaljava, što upućuje na orbitalni ples dvaju tijela koja kruže jedno oko drugoga svakih 12 dana.

Otkriće binarne prirode Gliese 229 B otvara mnoga nova pitanja o tome kako se formiraju ovakvi usko vezani parovi smeđih patuljaka. Postoje razne teorije koje sugeriraju da ovakvi parovi mogu nastati unutar vrtložnih diskova materijala koji okružuju mlade zvijezde. Prema jednoj teoriji, disk materijala fragmentira se na dva dijela, a nakon toga ti dijelovi postaju gravitacijski vezani nakon bliskog susreta. S obzirom da je Gliese 229 B tako blizu svojoj matičnoj zvijezdi, teorije o nastanku ovakvih parova dodatno intrigiraju astronome jer ukazuju na mogućnost stvaranja i drugih sličnih binarnih sustava ili čak binarnih egzoplaneta, što do sada nije bilo opaženo u tolikoj mjeri. Moguće je da se isti mehanizmi odvijaju i kod formiranja parova planeta oko drugih zvijezda, čime bi se otvorile nove dimenzije u istraživanju egzoplanetnih sustava.

Gliese 229 B nije samo prvi otkriveni smeđi patuljak, već je sada, s otkrićem njegove binarne prirode, postao jedan od najfascinantnijih objekata u svojoj klasi. Binarni sustav orbitira oko zajedničkog središta mase, dok cijeli sustav orbitira oko M-patuljaste zvijezde koja je manja i hladnija od našeg Sunca svakih 250 godina. Njihova udaljenost je svega 16 puta veća od udaljenosti između Zemlje i Mjeseca, što znači da su tijela izrazito blizu jedno drugome, a time i snažno gravitacijski vezana. Ovo je također važno jer binarni sustavi poput ovoga mogu pružiti ključne podatke za razumijevanje kako se formiraju složeniji sustavi u svemiru.

Prema Xuanovim riječima, Gliese 229 B se dugi niz godina smatrao uzornim primjerom smeđeg patuljka, no sada znamo da je naše razumijevanje bilo nepotpuno. Ovo otkriće samo je početak novog poglavlja u istraživanju subzvjezdanih objekata. U budućnosti se očekuje daljnje istraživanje s pomoću naprednih instrumenata kao što su Keck Planet Imager i Characterizer (KPIC) te HISPEC, instrument koji je trenutno u izradi na Caltechu i drugim laboratorijima. Ovi instrumenti omogućit će dublji uvid u binarne sustave i pomoći u razumijevanju dinamike ovih složenih kozmičkih sustava.

Nova otkrića sugeriraju da bi slični binarni sustavi smeđih patuljaka ili čak egzoplaneta mogli čekati da budu otkriveni. Ovakvi sustavi nisu samo fascinantni sami po sebi, već imaju dubok utjecaj na naše razumijevanje formiranja zvijezda i planeta. S obzirom na to da su smeđi patuljci objekti koji spajaju karakteristike zvijezda i planeta, njihov daljnji studij može pomoći u razumijevanju kako nastaju i razvijaju se zvjezdani sustavi. Binarni sustavi smeđih patuljaka poput Gliese 229Ba i Gliese 229Bb mogli bi pružiti ključ za razumijevanje formiranja kompleksnih kozmičkih struktura i pružiti podatke koji će unaprijediti naša saznanja o svemiru.

Postojanje binarnih smeđih patuljaka poput Gliese 229Ba i Gliese 229Bb pokazuje kako napredak tehnologije omogućuje otkrivanje sve suptilnijih i kompleksnijih fenomena u svemiru. Ovi sustavi su poseban izazov za opažanje jer se često nalaze na vrlo malim udaljenostima i njihova svjetlost je slaba, ali zahvaljujući napretku u teleskopskoj tehnologiji, sada smo u mogućnosti istražiti ove tajanstvene objekte s većom preciznošću nego ikada prije. Svemir je pun neotkrivenih tajni, a svaki novi instrument koji se razvije omogućuje nam da vidimo dalje i dublje nego ranije, otkrivajući nam složenost i ljepotu kozmičkih plesova poput onog između Gliese 229Ba i Gliese 229Bb. Prvi poznati smeđi patuljak koji je zapravo binarni sustav otvara vrata prema otkriću mnogih sličnih sustava i donosi novi entuzijazam u istraživanje svemira, omogućujući nam da bolje razumijemo dinamiku i evoluciju subzvjezdanih objekata te njihovu ulogu u kozmološkim procesima.

Izvor: California Institute of Technology