How big is Gliese 229B?

Gliese 229B to para brązowych karłów, czyli obiektów zbyt masywnych, by być planetami, a zbyt małych, by świecić jak gwiazdy. Każdy z dwóch ma około 120 000 kilometrów średnicy, czyli jest nieco mniejszy od Jowisza. Ta średnica to szerokość widocznej powierzchni każdego z nich, oszacowana na podstawie jego światła. W 2024 roku astronomowie stwierdzili, że Gliese 229B to dwa obiekty, a nie jeden.

Rozmiar

Brązowy karzeł nigdy nie zgromadzi dość masy, by w jego jądrze mogła się utrzymać fuzja jądrowa, która sprawia, że gwiazda świeci. Bez tego źródła energii powoli stygnie i słabnie.

Szerokości obu brązowych karłów, Gliese 229Ba i Gliese 229Bb, są oszacowaniami. Oszacowano je w badaniu z 2024 roku, dopasowując modele komputerowe do łącznego światła pary, obserwowanego za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Wyszły z niego promienie wynoszące około 0,81 i 0,85 promienia Jowisza, więc oba karły mają średnicę około 116 000 i 122 000 kilometrów.

Gdy to samo światło dopasowano tak, jakby pochodziło od jednego obiektu, wyszła szerokość około 1,17 raza większa niż szerokość Jowisza, czyli około 167 000 kilometrów. W badaniu zauważono, że taka szerokość jest niezwykle duża jak na pojedynczego brązowego karła o takiej masie i w takim wieku. To kolejna wskazówka, że Gliese 229B to w rzeczywistości dwa obiekty.

Porównania rozmiarów

Każdy z brązowych karłów jest nieco węższy od Jowisza, ale ma masę około 34–38 razy większą.
Każdy z nich jest mniej więcej tak szeroki jak Saturn, a około dziewięciu Ziem ułożonych obok siebie zmieściłoby się na szerokości każdego z nich.
Oba okrążają się nawzajem w odległości około 6,3 miliona kilometrów od siebie, czyli około 16 razy większej niż odległość od Ziemi do Księżyca. Gdyby każdego brązowego karła zmniejszyć do rozmiarów piłki do koszykówki, byłyby oddalone od siebie o około 13 metrów.
Wolf 359, pobliski czerwony karzeł, ma masę tylko około trzy razy większą niż każdy z tych brązowych karłów, ale jest od nich około 1,7 raza szerszy.

Pierwszy brązowy karzeł tego rodzaju

Gliese 229B krąży wokół Gliese 229A, czerwonego karła o masie nieco większej niż połowa masy Słońca, oddalonego o około 19 lat świetlnych od Ziemi. Rok świetlny, czyli odległość, jaką światło pokonuje w ciągu roku, to około 9,46 biliona kilometrów. Astronomowie z Caltech i Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa odkryli Gliese 229B w październiku 1994 roku za pomocą 1,5-metrowego teleskopu w Obserwatorium Palomar w Kalifornii i urządzenia wyostrzającego obraz.

Odkrycie ogłoszono w 1995 roku, gdy kolejne obserwacje potwierdziły, że obiekt krąży wokół Gliese 229A. Widmo zebrane za pomocą 5-metrowego Teleskopu Hale'a w Obserwatorium Palomar wykazało w atmosferze obiektu metan, podobnie jak w atmosferze Jowisza. To był wyraźny dowód, że obiekt nie jest gwiazdą. Gliese 229B był pierwszym odkrytym brązowym karłem z metanem, a Kosmiczny Teleskop Hubble'a wykonał potwierdzające zdjęcie.

Jeden obiekt okazuje się dwoma

Gliese 229B krąży wokół swojej gwiazdy po bardzo wydłużonej orbicie, średnio około 33 razy dalej od niej, niż Ziemia znajduje się od Słońca. Śledzenie tej orbity wykazało, że Gliese 229B ma masę około 71 razy większą niż Jowisz. To była zagadka, ponieważ modele przewidywały, że pojedynczy brązowy karzeł o takiej masie świeciłby co najmniej 2–6 razy jaśniej niż Gliese 229B.

W 2024 roku dwa zespoły rozwiązały tę zagadkę. Jeden z nich, korzystając z Bardzo Dużego Teleskopu Europejskiego Obserwatorium Południowego w Chile, rozdzielił Gliese 229B na dwa brązowe karły o masach około 38 i 34 razy większych niż masa Jowisza. Okrążają się nawzajem co 12,1 dnia. Drugi zespół, korzystając z Obserwatorium Kecka, znalazł dowody istnienia pary w zmianach prędkości, z jaką Gliese 229B zbliża się do Ziemi i oddala od niej.