A Luhman 16AB két barna törpecsillagból álló rendszere közelsége miatt már évek óta számos kutatás és megfigyelési program alanya. Korábban már sikeresen feltérképezték a barna törpék felszínének időjárási körülményeit, vizsgálták mozgási sebességeiket, ezúttal pedig precíz pozícióméréseket végeztek a rendszeren. A cél egy esetleges harmadik komponenst találni – mondjuk egy bolygót.
A Luhman 16AB vándorlása a háttércsillagokhoz képest. (Forrás: ESA/Hubble)
A barna törpecsillagok töltik be a nagy tömegű Jupiter-típusú bolygók és a kis tömegű vörös törpecsillagok (amik így is legalább 90-szer masszívabbak a Jupiternél) közti átmenetet. Tömegük ennek megfelelően 15 és 85 Jupiter-tömeg között változik. Ez elégséges ahhoz, hogy beinduljon a csekély energiatermeléssel járó lítium- vagy deutérium-fúzió, de kevés, hogy a valódi csillagokban zajló hidrogén-fúzió is működjön. Így a barna törpék ugyan saját fényükkel világítanak (a bolygókkal ellentétben), de a csillagokhoz képest nagyon halványan, jobbára azt is csak infravörösben. Nem véletlen, hogy a közeli barna törpéket lehet csak alaposan tanulmányozni – szerencsére van is belőlük egy pár.
A barna törpecsillagok a Jupiternél nagyobb, de a vörös törpéknél kisebb objektumok.
A Napunkhoz legközelebbi csillag(rendszer) az Alpha Centauri, mintegy 4,2 fényévnyire. Valójában három csillagból áll: a ténylegesen legközelebbi Proxima Centauri vörös törpéből, valamint a szorosabban egymás körül keringő Alpha Centauri A és B kettőséből. Utánuk következik hat fényévre lévő Barnard csillag, ami szintén egy vörös törpe (különlegessége, hogy ez a legnagyobb látszó mozgású csillag), majd 6,5 fényévre már barna törpe következik, a Luhman 16 (teljes nevén WISE J104915.57−531906.1). Ráadásul nem is egy. A Luhman 16 2011-es felfedezését követően két évvel ugyanis a Gemini óriástávcsővel sikerült felbontani a rendszer képét két barna törpére. Az A és B komponensek egymáshoz hasonlóak, kb. 40-50 Jupiter tömegűek, távolságuk egymástól a Nap-Föld rendszerének kb. háromszorosa.
A Luhman 16 a WISE műhold felvételén. A jobb felső sarokban a Gemini óriástávcső képe létható az A és B komponensekől. (Forrás: NASA/JPL/Gemini Observatory)
Mivel közel található hozzánk, a Luhman 16 AB látszó fényessége viszonylag magas (mármint más a barna törpékhez képest). Ez tette lehetővé, hogy a VLT óriástávcsövekkel alacsony zajjal terhelt fényességméréseket készítsenek a rendszerről. A detektált apró, gyors periódusú fényességváltozások a barna törpék tengely körüli forgásukból adódtak – a periódusidők alapján azt is sikerült azonosítani, hogy javarészt a B komponenséből. Ez alapján a Luhman 16B barna törpe sarkköreinél fényesebb, egyenlítőjének környékén pedig nagy kiterjedésű, sötét régiók találhatóak. Utóbbiakat az elképzelések szerint sűrű, a fotonok számára alig áthatolható felhők jelenléte okozza – időjárásjelentés 6,5 fényévről.
A Luhman 16B mérésekből számolt felszíni intenzitása. (Forrás: ESA)
A Luhman 16 kettősége új eszközt is adott a csillagászok kezébe: ha nyomon követjük a két barna törpe pozícióját (ez az asztrometria tudománya), akkor a közös tömegközéppontjuk körüli pályájukon kimutatható lenne egy esetleges harmadik komponens gravitációs hatása is. Ez utóbbi fényességénél (vagy inkább halványságánál) fogva még a barna törpéknél is kisebb kell, hogy legyen (hiszen nem látjuk), vagyis egy bolygó. A 2013 és 2016 közötti időszakban összesen tizenkét alkalommal készítettek felvételeket a rendszerről a Hubble űrtávcsővel. Az eredmény szemet is gyönyörködtető: mintha két vöröses fénypont keringőzne a távoli csillagok állóképe előtt. A rendszer tömegközéppontjának elmozdulása a rendszer sajátmozgásából adódik. Viszont az erre rakódó mozgásból, a két barna törpe egymáshoz való közeledéséből és távolodásából már kiszámíthatóak az ellipszis pályájuk paraméterei.
Barna törpék keringője. A távoli háttércsillagok hozzájuk képest mozdulatlannak tűnnek. (Forrás: NASA)
Sajnos az eredmények nem támasztották alá a korábbi sejtést, nem volt kimutatható egy exobolygó gravitációs hatása a pályaadatokon – legalábbis még nem. Jelenleg ugyanis csak egy Neptunusz-tömegű vagy annál nagyobb harmadik komponens zárható ki teljes bizonyossággal, egy földihez hasonló exobolygó jelenléte csak hosszabb adatsoron lenne kimutatható. Éppen ezért a keresés tovább folytatódik: legközelebb 2018 augusztusában fordítják újra a Hubble űrtávcsövet a Luhman 16 AB felé.