ทีมงานที่มหาวิทยาลัยเวสเทิร์นในแคนาดาพบดาวแคระน้ำตาลสามดวงที่หมุนเร็วกว่าที่เคยเห็นมาก่อน หมุนรอบตัวเองครบหนึ่งรอบต่อชั่วโมง ดาวแคระน้ำตาลถูกระบุโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ ของ NASA และต่อมาได้ศึกษาด้วยกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดิน เช่น กล้องโทรทรรศน์เจมิไนเหนือบนยอดภูเขาไฟเมานาเคอาในฮาวาย การค้นพบนี้นำโดยนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาเมแกน แทนน็อค
สามารถ
ช่วยหาความเร็วที่เร็วที่สุดที่ดาวแคระน้ำตาลจะหมุนรอบตัวเองได้ก่อนที่จะแยกตัวออกจากกัน เหตุใดดาวแคระน้ำตาลจึงน่าสนใจ วัตถุใต้ดาวเหล่านี้มีมวลมากกว่าดาวเคราะห์แต่มีมวลไม่เท่าดาวฤกษ์ เช่นเดียวกับดวงดาว พวกมันก่อตัวขึ้นจากการยุบตัวของเมฆโมเลกุลขนาดยักษ์ แต่ต่างจากดาวฤกษ์
ตรง พวกมันมีมวลไม่มากพอที่จะทำให้ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันของไฮโดรเจนเป็นฮีเลียมเกิดขึ้นได้ ดาวแคระน้ำตาลที่เพิ่งค้นพบทั้งสามดวงมีเส้นผ่านศูนย์กลางพอๆ กับดาวพฤหัส แต่มีมวลมากกว่า 40 ถึง 70 เท่า จุดสว่างเช่นเดียวกับดวงดาวและดาวเคราะห์ต่างๆ ดาวแคระน้ำตาลกำลังหมุนรอบตัวเอง
ตั้งแต่เริ่มอายุขัย เมื่ออายุมากขึ้น ดาวแคระน้ำตาลจะเย็นตัวและหดตัว และอัตราการหมุนของพวกมันจะเพิ่มขึ้นเพื่อรักษาโมเมนตัมเชิงมุม นักดาราศาสตร์ใช้เครื่องมือ IRAC ของกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์เพื่อสังเกตดาวแคระน้ำตาลแต่ละดวงในเชิงโฟโตเมตริกและวัดความเร็วรอบการหมุนของมัน
พวกเขาทำสิ่งนี้โดยการตรวจสอบความสว่างของจุดต่างๆ เช่น จุดบนพื้นผิว ซึ่งจะเปลี่ยนไปตามจุดที่หันเข้าหาหรือออกห่างจากเรา จากการวัดรูปแบบความแปรปรวนของความสว่างที่เกิดขึ้นซ้ำๆ เหล่านี้ ทีมระบุว่าดาวแคระน้ำตาลกำลังหมุนรอบด้วยระยะเวลาหนึ่งชั่วโมง
อัตราการหมุนรอบตัวเองของดาวแคระน้ำตาลประมาณ 80 ดวงได้รับการวัดจนถึงปัจจุบันด้วยความเร็วที่แตกต่างกันไปหลายสิบชั่วโมง ดาวแคระน้ำตาลที่รู้จักเร็วที่สุดก่อนหน้านี้จะหมุนรอบตัวเองจนครบทุกๆ 1.4 ชั่วโมง ด้วยอัตราการหมุนรอบตัวเองที่ทำลายสถิติ 1 ครั้งต่อชั่วโมง ดาวแคระน้ำตาลดวงใหม่
ทั้งสาม
ดวงนี้กำลังหมุนรอบตัวเองด้วยความเร็วประมาณ 100 กม./วินาที อธิบายว่า เพื่อยืนยันว่าผลที่ได้นั้น “ไม่ใช่ครึ่งคาบที่เกิดจากรูปแบบจุดซ้ำๆ” นักดาราศาสตร์ยังได้วัดการเปลี่ยนแปลงทางสเปกตรัมที่เกิดจากปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ด้วย พวกเขาเปรียบเทียบการสังเกตสเปกตรัมอินฟราเรดใกล้จาก
กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดิน กับสเปกตรัมที่ทำนายจากแบบจำลองคอมพิวเตอร์ การจำกัดความเร็วที่เสนอเมื่อพิจารณาอัตราการหมุนรอบตัวเองของดาวแคระน้ำตาลที่หลากหลาย นักวิจัยก็แปลกใจที่ดาวแคระน้ำตาลทั้งสามดวงนี้มีเวลาในการหมุนรอบเท่ากัน การประเมินอายุของดาวแคระน้ำตาลแต่ละดวง
โดยใช้อุณหภูมิและความโน้มถ่วงที่พื้นผิวซึ่งพิจารณาจากสเปกตรัมของพวกมัน เสนอว่าดาวแคระน้ำตาลทั้งสามดวงไม่ได้มีอายุเท่ากัน คำถามจึงเกิดขึ้นว่าทำไมพวกเขาถึงมีอัตราการหมุนที่ใกล้เคียงกัน? คำตอบอาจอยู่ในแรงสู่ศูนย์กลางที่เกิดจากวัตถุที่หมุนทั้งหมด แรงสู่ศูนย์กลางเพิ่มขึ้น
เมื่อการหมุนของวัตถุ (และสำหรับดาวแคระน้ำตาลคืออายุของมัน) เพิ่มขึ้น ส่งผลให้วัตถุแยกออกจากกันในที่สุด อย่างไรก็ตาม ก่อนที่สิ่งนี้จะเกิดขึ้น ส่วนกลางของวัตถุจะเริ่มนูนขึ้น ซึ่งเป็นลักษณะที่เรียกว่าการโอบ นักวิจัยวัดคุณลักษณะนี้เพื่อพิจารณาว่าดาวแคระน้ำตาลเข้าใกล้จุดแตกหักมากน้อยเพียงใด
เมื่อพบว่าดาวแคระน้ำตาลทั้งสามดวงมีองศาการเอียงที่ใกล้เคียงกัน พวกเขาจึงแนะนำว่าทั้งสามดวงอาจเข้าใกล้ขีดจำกัดความเร็วในการหมุน เชื่อว่า “น่าจะมีกลไกการเบรก และดาวแคระน้ำตาลไม่สามารถหมุนเร็วจนแยกออกจากกัน” ในวัตถุจักรวาลที่หมุนรอบตัวเองอื่นๆ เช่น ดาวฤกษ์มวลต่ำ
สนามแม่เหล็กของพวกมันทำให้เกิดการเบรกจำนวนมาก “ดาวแคระน้ำตาลมีสนามแม่เหล็กแรงสูงอยู่ภายใน และพวกมันยังมีการพาความร้อนเต็มที่ภายในอีกด้วย” โดยสังเกตว่าดาวแคระน้ำตาลสามารถแสดงผลการเบรกที่คล้ายคลึงกันกับดาวฤกษ์มวลต่ำ นักวิทยาศาสตร์บางคนแนะนำว่าการแตกตัว
จะเกิดขึ้น
ในช่วงเวลา 20 นาที โดยแบบจำลองปัจจุบันบ่งชี้ว่าดาวแคระน้ำตาลสามารถหมุนรอบตัวเองได้เร็วกว่าทั้งสามนี้ถึง 50–80% อย่างไรก็ตาม ช่วงเวลาระหว่าง 20 นาทีถึงหนึ่งชั่วโมงยังไม่ได้รับการสังเกต ด้วยเหตุนี้ จึงแนะนำว่า “ระยะเวลาการหมุนขั้นต่ำคือประมาณหนึ่งชั่วโมง” และการวัดเพิ่มเติม
สามารถช่วยระบุได้ว่ามีการจำกัดความเร็วในการหมุนหรือไม่ กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ในอนาคตอาจวัดความแปรผันของแอมพลิจูดต่ำได้ ในขณะที่งานทางทฤษฎีอาจช่วยให้เข้าใจฟิสิกส์ของโครงสร้างภายในของดาวแคระน้ำตาลมากขึ้น “เรารอคอยที่จะได้เห็นสิ่งที่ผู้คนคิดขึ้นมา”
ต่อไป แต่จะต้องคิดว่าเป็นแพ็กเก็ตคลื่นที่สามารถสังเกตได้อย่างต่อเนื่องในอวกาศ ตามหลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก โมเมนตัมของแพ็กเก็ตคลื่นจะเปลี่ยนแปลงทุกครั้งที่เราจำกัดตำแหน่งอะตอม การวัดดังกล่าวที่ขีดจำกัดควอนตัมจะเป็นความท้าทายในการทดลองในอนาคต
อีกสถานการณ์ที่น่าสนใจเกิดขึ้นเมื่ออะตอมตั้งแต่สองอะตอมขึ้นไปอยู่ในโพรงพร้อมกัน ในกรณีนี้ โฟตอนที่ปล่อยออกมาจากอะตอมหนึ่งจะถูกเก็บไว้ในโพรง ดูดซับโดยอะตอมอื่น จากนั้นปล่อยอีกครั้งเข้าไปในโพรงที่อะตอมแรก (หรือแม้แต่หนึ่งในสาม) สามารถดูดซับได้อีกครั้ง ดังนั้นอะตอม
จึงไม่เป็นอิสระจากกัน แต่สนามทั่วไปในโพรงสร้างปฏิสัมพันธ์ระยะยาวระหว่างอะตอมและใคร ๆ ก็สามารถคาดหวังผลความร่วมมือในการเคลื่อนที่ของอะตอมหลาย ๆ ตัว ตัวอย่างเช่น ถ้าฟิลด์ในช่องถูกเปิดเมื่ออะตอมตัวใดตัวหนึ่งเคลื่อนที่จากแอนติโนดไปยังโหนด ก็จะส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของอะตอมอื่นๆ หลักฐานแรกสำหรับผลกระทบจากความร่วมมือดังกล่าวถูกพบเมื่อต้นปีนี้
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
