How big is Gliese 229B?

Gliese 229B, bir kahverengi cüce çiftidir; kahverengi cüceler gezegen olamayacak kadar kütleli, ama yıldızlar gibi parlayamayacak kadar küçük cisimlerdir. İkisinin her biri yaklaşık 120.000 kilometre genişliğindedir; yani Jüpiter’den biraz daha küçüktür. Bu değer, her birinin görünür yüzeyinin genişliğidir ve ışığına bakılarak tahmin edilir. 2024’te gökbilimciler Gliese 229B’nin tek bir cisim değil, iki cisim olduğunu saptadı.

Boyut

Bir kahverengi cüce, çekirdeğinde bir yıldızı parlatan nükleer füzyonu sürdürmeye yetecek kütleyi hiçbir zaman toplayamaz. Bu enerji kaynağı olmadığı için yavaş yavaş soğur ve sönükleşir.

İki kahverengi cücenin, Gliese 229Ba ile Gliese 229Bb’nin genişlikleri tahmindir. 2024’te yapılan bir çalışma, bilgisayar modellerini çiftin James Webb Uzay Teleskobu’yla gözlenen ortak ışığına uydurarak bu genişlikleri elde etti. Çalışma, yarıçapların Jüpiter’in yarıçapının yaklaşık 0,81 ve 0,85 katı olduğunu buldu; bu yüzden ikisinin genişliği yaklaşık 116.000 ve 122.000 kilometredir.

Aynı ışık tek bir cisimden geliyormuş gibi uydurulduğunda, genişlik Jüpiter’in genişliğinin yaklaşık 1,17 katı, yani yaklaşık 167.000 kilometre çıktı. Çalışma, bunun bu kütle ve yaştaki tek bir kahverengi cüce için alışılmadık derecede büyük olduğunu belirtti. Bu, Gliese 229B’nin aslında iki cisim olduğunu gösteren bir ipucu daha oldu.

Boyut karşılaştırmaları

Her kahverengi cüce Jüpiter’den biraz daha dar, ama yaklaşık 34–38 kat daha kütleli.
Her biri yaklaşık Satürn kadar geniştir ve yan yana dizilen yaklaşık dokuz Dünya, ikisinden her birinin genişliğini baştan başa kaplardı.
İkisi birbirinin çevresinde, aralarında yaklaşık 6,3 milyon kilometre olacak şekilde döner; bu, Dünya’dan Ay’a olan uzaklığın yaklaşık 16 katıdır. Her kahverengi cüce bir basketbol topu büyüklüğüne küçültülse, aralarındaki uzaklık yaklaşık 13 metre olurdu.
Yakınlardaki bir kırmızı cüce yıldız olan Wolf 359’un kütlesi kahverengi cücelerin her birinin yalnızca yaklaşık üç katıdır, ama kendisi yaklaşık 1,7 kat daha geniştir.

Türünün ilk kahverengi cücesi

Gliese 229B, kütlesi Güneş’in kütlesinin yarısından biraz fazla olan bir kırmızı cüce yıldız olan Gliese 229A’nın yörüngesinde döner; bu yıldız Dünya’dan yaklaşık 19 ışık yılı uzaklıktadır. Bir ışık yılı, ışığın bir yılda kat ettiği uzaklıktır; yaklaşık 9,46 trilyon kilometredir. Caltech ve Johns Hopkins Üniversitesi’nden gökbilimciler Gliese 229B’yi Ekim 1994’te, Kaliforniya’daki Palomar Gözlemevi’nin 1,5 metrelik teleskobunu ve görüntü netleştirme aygıtını kullanarak buldu.

Keşif, takip gözlemleri nesnenin Gliese 229A’nın yörüngesinde döndüğünü doğruladıktan sonra 1995’te duyuruldu. Palomar’ın 5 metrelik Hale Teleskobu’ndan alınan bir tayf, atmosferinde Jüpiter’in atmosferindeki gibi metan olduğunu gösterdi. Bu, onun bir yıldız olmadığının açık kanıtıydı. Metan saptanan ilk kahverengi cüceydi ve Hubble Uzay Teleskobu bunu doğrulayan bir görüntü çekti.

Bir cisim ikiye dönüşüyor

Gliese 229B, yıldızının çevresinde çok uzamış bir yörüngede döner; ortalama olarak Dünya’nın Güneş’ten uzaklığının yaklaşık 33 katı uzaklıktadır. Bu yörüngenin izlenmesi, Gliese 229B’nin kütlesinin Jüpiter’in kütlesinin yaklaşık 71 katı olduğunu gösterdi. Bu bir bilmeceydi; çünkü modeller, bu kadar ağır tek bir kahverengi cücenin Gliese 229B’nin ışıdığından en az 2 ila 6 kat daha parlak ışıyacağını öngörüyordu.

2024’te iki ekip bu bilmeceyi çözdü. Biri, Avrupa Güney Gözlemevi’nin Şili’deki Çok Büyük Teleskobu’nu kullanarak Gliese 229B’yi, kütleleri Jüpiter’in kütlesinin yaklaşık 38 ve 34 katı olan iki kahverengi cüceye ayırdı. Bunlar birbirinin çevresinde 12,1 günde bir döner. Öbür ekip ise Keck Gözlemevi’ni kullanarak, Gliese 229B’nin Dünya’ya yaklaşma ve Dünya’dan uzaklaşma hızındaki değişimlerden bu çiftin varlığına dair kanıt buldu.