Луман 16

Луман 16 (исто така означена како WISE 1049−5319 или WISE J104915.57−531906.1) — бинарен кафеаво-џуџест систем во јужното соѕвездие Едро на растојание од 6.51 светлосни години од Сонцето. Тие се најблиските кафеави џуџиња и најблискиот систем пронајден од мерењето на сопственото движење на Барнардовата Ѕвезда во 1916 година, и третиот најблизок познат систем до Сонцето (по системот Алфа Кентаур и Барнардова Ѕвезда). Примарната е од спектрален тип L7.5 а секундарната од типот (и оттука е во близина на транзицијата L–T). Масите на Луман 16 А и В се 35,4 и 29,4 јупитерови маси, соодветно, а нивната старост се проценува на 400-800 милиони години. Луман 16 А и В орбитираат едни со други на растојание од околу 3,5 астрономски единици со орбитален период од приближно 26,6 години.
1 Откритие
Овој систем бил откриен од Кевин Луман, астроном од Државниот универзитет во Пенсилванија и истражувач во Центарот за вонсончеви планети и светови погодни за живот на Пен Стејт, од слики направени од сателитот за орбитата на Земјата со широко поле (WISE) - НАСА со инфрацрвена - бранова должина од 40 сантиметри на вселенскиот телескоп, мисија која траела од декември 2009 до февруари 2011 година. Сликите од откритието биле обработени меѓу 2010 и 2011 година, а откритието било објавено во 2013 година (парот се единствените два објекти објавени во документот за откривање). Системот бил пронајден со споредување на сликите на WISE во различни епохи за да се откријат објекти кои имаат високи сопствени движења.
Луман 16 се појавува на небото блиску до галактичката рамнина, која е густо населена со ѕвезди; изобилството на извори на светлина го отежнува забележувањето на слабите објекти. Поради тоа, покрај близината на Луман 16, не бил откриен во претходните пребарувања.
1.1 Откривање на придружник
Втората состојка на системот исто така била откриена од Луман во 2013 година, а била објавена во истата статија како и основната. Била откриена во слика од ''i''-бендот обработена ноќеска на 23 февруари истата година со спектрографот со повеќе објекти Gemini (GMOS) на телескопот Gemini South, Чиле. Состојките на системот биле сликани со аголно растојание од 1,5 лачни секунди, што одговарало на предвиденого одвојување од 3 АЕ и разликата во величината од 0,45 mag.
1.2 Предоткривање
Иако системот за прв пат бил пронајден на сликите направени од WISE во 2010-2011 година, потоа бил предоткриен од Дигитализираното истражување на небото (DSS, 1978 (IR) и 1992 (црвено)), Инфрацрвен астрономски сателит (IRAS, 1983), телескоп ESO Schmidt (1984 (црвено)), Каталог на ѕвезди-водилки (GSC, 1995), Deep Near Infrared Survey of the South Sky (DENIS, 1999), Два микрони сите- Sky Survey (2MASS, 1999), и сателитот AKARI (2007).
На снимката од телескопот ESO Schmidt, направена во 1984 година, изворот изгледа издолжен со положбен агол од 138°. Сличноста на овој агол на положба со оној на решениот пар во сликата GMOS (2013) на Сл. 1 од Луман (2013) сугерира дека временскиот период помеѓу 1984 и 2013 година може да биде блиску до орбиталниот период на системот (не далеку од првичната проценка на орбиталниот период од Луман (2013) ).
2 Име
Ерик Е. Мамајек го предложил името Луман 16 за системот, со компонентите наречени Луман 16А и Луман 16В. Името потекнува од често ажурираниот Вашингтонски каталог на двоѕвезди (ВКЅ). Кевин Луман веќе објавил неколку нови откритија на бинарни ѕвезди кои се составени во ВКЅ со идентификатор за откривање „LUH“. Каталогот ВКЅ денес го наведува овој систем со идентификатор 10493−5319 и ознака за откривач LUH 16.
Образложението е дека Лухман 16 е полесен за паметење од WISE J104915.57−531906.1 и дека „изгледа неубаво да се нарече овој објект со име од 24 знаци (вклучено и простор)“. „Имињата на телефонските броеви“ ги вклучуваат и WISE J1049−5319 и WISE 1049−5319. Luhman–WISE 1 бил предложен како друга алтернатива.
Како бинарен објект се нарекува и Луман 16AB.
3 Астрометрија
3.1 Позиција на небото
Луман 16 се наоѓа на јужната небесна полутопка во соѕвездието Едро. Од јули 2015 година, нејзините компоненти се најблиските познати небесни објекти во ова соѕвездие надвор од Сончевиот систем. Нејзините небесни координати: RA = , декември = .
3.2 Растојание
Тригонометриската паралакса на Луман 16 објавена од Салман и Лазоренко (2015) е лачни секунди, што одговара на растојание од 6.5166 ± 0.0013 светлосни години (1.998 ± 0.0004 парсеци). Последователните набљудувања со Хабл и Гаја ја подобриле паралаксата на ±0,050 мас, што одговара на растојание од ±0.0002 парсеци, што е точно на околу 50 астрономски единици.
3.3 Близина до Сончевиот систем
Моментално Луман 16 е трет најблизок познат систем на ѕвезда/кафеаво-џуџе до Сонцето по тројниот систем Алфа Кентаури (4,37 сг) и Барнардовата Ѕвезда (5,98 сг), туркајќи го Волк 359 (7,78 сг) на петтото место, заедно со откривањето на WISE 0855−0714. Исто така, има неколку рекорди: најблиското кафеаво џуџе, најблиското џуџе од типот L и можеби најблиското џуџе од типот Т (доколку компонентата В е од типот Т).
3.4 Близина до Алфа Кентаур
Луман 16 е најблискиот познат систем на ѕвезда/кафеаво-џуџе до Алфа Кентаур, кој се наоѓа на 3.577 светлосни години од Алфа Кентаур АВ, и 3.520 светлосни години од Проксима Кентаур. Двата системи се наоѓаат во соседните соѕвездија, на истиот дел од небото како што се гледа од Земјата, но Луман 16 е малку подалеку. Пред откривањето на Луман 16, Сончевиот систем бил најблискиот познат систем до Алфа Кентаур.
Луман 16 е поблиску до Проксима Кентаур отколку до Алфа Кентаур АВ, исто како и Земјата, иако Луман 16 е подалеку од Земјата отколку системот Алфа Кентаур. Затоа Луман 16 има помало аголно растојание до Проксима Кентаур отколку до Алфа Кентаур АВ на небото на Земјата, и ова дава поголем придонес  до разликата од растојанието од Луман 16 до Алфа Кентаур, отколку до разликата меѓу нив и Земјата.
3.5 Правилно движење
Правилното движење на Луман 16 објавено од Гарсија и сор''.'' (2017), е околу 2,79 инчи/годишно, што е релативно големо поради близината на Луман 16.
3.6 Радијална брзина
Радијалната брзина на е 23.1 ± 1.1 km/s (14.35 ± 0.68 mi/s), , а радијалната брзина на е 19.5 ± 1.2 km/s (12.12 ± 0.75 mi/s). Бидејќи вредностите на радијалната брзина се позитивни, системот моментално се оддалечува од Сончевиот систем.
Претпоставувајќи ги овие вредности за компонентите и масениот сооднос од од Салман & Лазоренко (2015) од 0,78, барисредишната радијална брзина на системот е околу 21.5 km/s (13.4 mi/s). Ова имплицира дека поминал покрај Сончевиот систем пред околу 36.000 години на минимално растојание од околу 5.05 светлосни години.
4 Орбита и маси
Во оригиналниот труд за откривање на Луман 16, Луман ''и сор.'' (2013) го процениле орбиталниот период на неговите компоненти на околу 25 години.
Гарсија ''и сор.'' (2017), користејќи архивски набљудувања кои се протегаат над 31 години, открије орбитален период од 27,4 години со полу-главна оска од 3,54 АЕ. Оваа орбита има ексцентричност од 0,35 и наклон од 79,5°. Било утврдено дека масите на компонентите се и , соодветно, при што нивниот масен однос е околу 0,82.
Со податоците од Gaia DR2 во 2018 година, нивната орбита била рафинирана на период од години, со полу-главна оска од , ексцентричност од , и наклон од (свртени во спротивна насока како што покажало истражувањето од 2017 година). Нивните маси биле дополнително пресметани на и . Во 2024 година растојанието и орбитата биле дополнително пресметани, што резултирало со полуглавна оска од 3,52 АЕ (претпоставувајќи паралакса од 500,993 мас), ексцентричност од и наклон од наклон, усогласувајќи го наклонот со претходните мерења. Секундарната ѕвезда има маса која е од онаа на примарната. Поединечните маси биле измерени да бидат 35,2±0,2 и 29,4±0,2 јупитерови маси.
Овие резултати се во согласност со сите претходни проценки за масите на орбитата и компонентите.
Со споредување на периодите на вртење на кафеавите џуџиња со проектираните вртежни брзини, се смета дека и двете кафеави џуџиња се гледаат приближно на екваторот и тие се добро порамнети со нивните орбити.
5 Возраст
Еден труд од 2013 година, објавен набргу по откривањето на Луман 16, заклучил дека кафеавото џуџе припаѓа на тенкиот диск на Млечниот Пат со 96% веројатност и затоа не припаѓа на млада подвижна група. Врз основа на линиите за апсорпција на литиум, системот има максимална старост од околу 3–4,5 Gyr . Набљудувањата со VLT покажале дека системот е постар од 120 Myr.
Меѓутоа, во 2022 година, било откриено дека Луман 16 е член на новооткриената група Океан, која има возраст од Myr. Возрасните проценки од 400-800 Myr во 2024 година се во согласност со членството во оваа група. Проценките за возраста не се совпаѓаат за двете компоненти, што може да се должи на различното покривање на облакот што резултира со различна ефикасност на ладењето. Алтернативно ова може да се должи на неточни осветлености или грешки во еволутивните модели.
6 Барање на планети
Во декември 2013 година, биле пријавени пертурбации на орбиталните движења во системот, што укажува на трето тело во системот. Периодот на овој можен придружник бил неколку месеци, што укажува на орбита околу едно од кафеавите џуџиња. Секој придружник нужно би бил под границата на масата на кафеаво-џуџе, бидејќи во спротивно би бил откриен преку директно снимање. Истражувачите ги процениле шансите за лажно позитивен резултат на 0,002%, претпоставувајќи дека мерењата не биле направени погрешно. Доколку се потврди, ова би била првата вонсончева планета откриена астрометриски. Тие проценуваат дека планетата најверојатно има маса помеѓу „неколку“ и , иако споменуваат дека помасивна планета би била посветла и затоа би влијаела на „фотоцентарот“ или измерената положба на ѕвездата. Ова би го отежнало мерењето на астрометриското движење на вонсончевата планета околу неа.
Последователно астрометриско следење на Луман 16 со Многу голем телескоп го исклучило присуството на кој било трет објект со маса поголема од кој орбитира околу едно кафеаво џуџе со период помеѓу 20 и 300 дена. Лухман 16 не содржи џиновски блиски планети.
Набљудувањата со вселенскиот телескоп ''Хабл'' во 2014-2016 година го потврдиле непостоењето на дополнителни кафеави џуџиња во системот. Дополнително била отфрлена каква било нептунова маса објекти со орбитален период од една до две години. Ова го прави многу неверојатно постоењето на претходно пронајдениот кандидат за вонсончева планета.
Дополнителните набљудувања со Хабл го исклучуваат постоењето на планета со >1,5 нептунови маси на орбита од 400 до 5000 денови. Оваа проучување сепак не исклучува планети со маса помала од 3 нептунови маси и пократок период од 2 до 400 дена.
7 Атмосфера
Проучувањето на Гилон и неговите соработници (2013) открило дека Луман 16B покажал нерамномерно површинско осветлување за време на нејзиното вртење. На 5 мај 2013 година, Кросфилд и неговите соработници (2014) го користеле Многу големиот телескоп од Европската јужна опсерваторија (ЕЈО) за директно да го набљудува системот Луман 16 во период од пет часа, што е еквивалент на целосното вртење на Луман 16В. Нивното истражување го потврдило набљудувањето на Гилон и неговите соработници, наоѓајќи голем, темен регион на средните географски широчини, светла област во близина на нејзиниот горен пол и шарено осветлување на друго место. Тие сугерираат дека оваа варијанта на осветлување означува „глобални облаци“, каде што потемните области претставуваат дебели облаци, а посветлите области се дупки во облачниот слој што дозволува светлина од внатрешноста. Моделите на осветлување на Луман 16B се менуваат брзо и секојдневно. Луман 16В е едно од познатите фотометриски најпроменливи кафеави џуџиња, кое понекогаш варира со амплитуда од над 20%. Само 2MASS J21392676+0220226 е познато дека има поголема променлива.
Хајнце и неговите соработници (2021) забележале варијабилност во спектралните линии на алкалните метали како што се калиум и натриум; тие сугерирале дека варијациите се предизвикани од промените во облачноста, што ја променило месната хемиска рамнотежа со хлоридите. Молња или поларници се сметале за можни, но помалку веројатни.
Светлосната крива на Луман 16В покажува докази за диференцијално вртење. Постојат докази за екваторијални региони и региони со средна ширина со различни периоди на вртење. Главниот период е 5,28 часа, што одговара на периодот на вртење на екваторијалниот регион. Во меѓувреме, периодот на вртење на Лухман 16А е веројатно 6,94 часа.
Билер и неговите соработници во 2024 година ги набљудувале двете компоненти со „Џејмс Веб“ во период на 8 часа и со средно-инфрацрвениот инструмент LRS и директно проследено со 7 часовно набљудување со NIRSpec. Набљудувањата откриле насобирање на водена пареа, јаглерод моноксид и метан кај двете кафеави џуџиња, што е типично за џуџињата L/T. Луман 16А покажува рамно плато над 8,5 μm, што е показател за силикати од ситно зрно. Светлосните криви произведени од набљудувањата покажуваат дека и двете компоненти се променливи, при што Луман16B е значително попроменлива од Луман 16A. Варијабилноста има комплексен тренд зависен од бранова должина. Истражувачите идентификувале промени во однесувањето на 2,3 μm и 4,2 μm што се совпаѓаат со опсегот на CO и промените во однесувањето на 8,3-8,5 μm се совпаѓаат со насобирање на силикатите. Овие промени во однесувањето биле толкувани како промени на просечниот притисок на три различни длабочини на атмосферата. Набљудувањата, исто така, тестирале дали раздвоените облаци можат да предизвикаат варијабилност. И додека мали силикатни зрна што одговараат на силикатни облаци на висока надморска височина биле пронајдени во Луман 16А, малку е веројатно дека станува збор за необичен облачен слој. Луман 16B ја нема оваа мала зрнеста силикатна карактеристика, но можни се поголеми зрнести силикатни облаци подлабоко во атмосферата. Истражувачите тестирале и модели на општа циркулација и жаришта, но светлосните криви се посложени отколку што предвидуваат овие модели.
Користејќи ги податоците собрани од TESS, истражувачкиот тим, Даниел Апаи, Доменико Нардиело и Лујџи Р. Бедин откриле дека кафеавото џуџе, помеѓу ѕвездата и гасниот џин, е повеќе слично на Јупитер по тоа што неговите ветрови со голема брзина формираат ленти паралелни со екваторите на Луман 16 АВ.<ref>