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Text File  |  1996-01-12  |  9KB  |  172 lines
  1. EMBARGOED UNTIL: 3:00 PM (EST) November 29, 1995
  2.  
  3. CONTACT:  Don Savage                                             
  4.           NASA Headquarters, Washington, DC
  5.           (Phone: 202-358-1547)
  6.           
  7.           Jim Sahli
  8.           Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD
  9.           (Phone: 301-286-0697
  10.  
  11.           Ray Villard
  12.           Space Telescope Science Institute, Baltimore, MD
  13.           (Phone: 410-338-4514)
  14.  
  15. PRESS RELEASE NO.: STScI-PR95-48
  16.  
  17.  
  18. ASTRONOMERS ANNOUNCE FIRST CLEAR EVIDENCE 
  19. OF A BROWN DWARF 
  20.  
  21. Astronomers have made the first unambiguous detection and image of an
  22. elusive type of object known as a brown dwarf.
  23.  
  24. The evidence consists of an image from the 60-inch observatory on Mt.
  25. Palomar, a spectrum from the 200-inch Hale telescope on Mt. Palomar and
  26. a confirmatory image from NASA's Hubble Space Telescope.  The
  27. collaborative effort involved astronomers at the California Institute
  28. of Technology, Pasadena, CA, and the Johns Hopkins University,
  29. Baltimore, MD.
  30.  
  31. The brown dwarf, called Gliese 229B (GL229B), is a small companion to
  32. the cool red star Gliese 229, located 19 light-years from Earth in the
  33. constellation Lepus.  Estimated to be 20 to 50 times the mass of
  34. Jupiter, GL229B is too massive and hot to be classified as a planet as
  35. we know it, but too small and cool to shine like a star.  At least
  36. 100,000 times dimmer than Earth's Sun, the brown dwarf is the faintest
  37. object ever seen orbiting another star.
  38.  
  39. "This is the first time we have ever observed an object beyond our
  40. solar system which possesses a spectrum that is astonishingly just like
  41. that of a gas giant planet," said Shrinivas Kulkarni, a member of the
  42. team from Caltech.
  43.  
  44. Kulkarni added, however, that "it looks like Jupiter, but that's what
  45. you'd expect for a brown dwarf."  The infrared spectroscopic
  46. observations of GL229B, made with the 200-inch Hale telescope at
  47. Palomar, show that the dwarf has the spectral fingerprint of the planet
  48. Jupiter -- an abundance of methane.  Methane is not seen in ordinary
  49. stars, but it is present in Jupiter and other giant gaseous planets in
  50. our solar system.
  51.  
  52. The Hubble data obtained and analyzed so far already show the object is
  53. far dimmer, cooler (no more than 1,300 degrees Fahrenheit) and less
  54. massive than previously reported brown dwarf candidates, which are all
  55. near the theoretical limit (eight percent the mass of our Sun) where a
  56. star has enough mass to sustain nuclear fusion.
  57.  
  58. Brown dwarfs are a mysterious class of long-sought object that forms
  59. the same way stars do, that is, by condensing out of a cloud of
  60. hydrogen gas.  However, they do not accumulate enough mass to generate
  61. the high temperatures needed to sustain nuclear fusion at their core,
  62. which is the mechanism that makes stars shine.  Instead brown dwarfs
  63. shine the same way that gas giant planets like Jupiter radiate energy,
  64. that is, through gravitational contraction.  In fact, the chemical
  65. composition of GL229B's atmosphere looks remarkably like that of
  66. Jupiter.
  67.  
  68. The discovery is an important first step in the search for planetary
  69. systems beyond the Solar System because it will help astronomers
  70. distinguish between massive Jupiter-like planets and brown dwarfs
  71. orbiting other stars.  Advances in ground- and space-based astronomy
  72. are allowing astronomers to further probe the "twilight zone" between
  73. larger planets and small stars as they search for substellar objects,
  74. and eventually, planetary systems.
  75.  
  76. Caltech astronomers Kulkarni, Tadashi Nakajima, Keith Matthews, and Ben
  77. Oppenheimer, and Johns Hopkins scientists Sam Durrance and David
  78. Golimowski first discovered the object in October 1994.  Follow-up
  79. observations a year later were needed to confirm it is actually a
  80. companion to Gliese 229.  The discovery was made with a 60-inch
  81. reflecting telescope at Palomar Observatory in southern California,
  82. using an image-sharpening device called the Adaptive Optics
  83. Coronagraph, designed and built at the Johns Hopkins University.
  84.  
  85. The same scientists teamed up with Chris Burrows of the Space Telescope
  86. Science Institute to use Hubble's Wide Field Planetary Camera-2 for
  87. follow-up observations on November 17.  Another Hubble observation six
  88. months from now will yield an exact distance to GL229B.
  89.  
  90. The astronomers suspect that the brown dwarf developed during the
  91. normal star-formation process as one of two members of a binary
  92. system.  "All our observations are consistent with brown dwarf theory,"
  93. Durrance said.  However, the astronomers say they cannot yet fully rule
  94. out the possibility that the object formed out of dust and gas in a
  95. circumstellar disk as a "super-planet."
  96.  
  97. Astronomers say the difference between planets and brown dwarfs is
  98. based on how they formed.  Planets in the Solar System are believed to
  99. have formed out of a primeval disk of dust around the newborn Sun
  100. because all the planets' orbits are nearly circular and lie almost in
  101. the same plane.  Brown dwarfs, like full-fledged stars, would have
  102. fragmented and gravitationally collapsed out of a large cloud of
  103. hydrogen but were not massive enough to sustain fusion reactions at
  104. their cores.
  105.  
  106. The orbit of GL229B could eventually provide clues to its origin.  If
  107. the orbit is nearly circular then it may have formed out of a dust
  108. disk, where viscous forces in the dense disk would keep objects at
  109. about the same distance from their parent star.  If the dwarf formed as
  110. a binary companion, its orbit probably would be far more elliptical, as
  111. seen on most binary stars.  The initial Hubble observations will begin
  112. providing valuable data for eventually calculating the brown dwarf's
  113. orbit.  However, the orbital motion is so slow, it will take many
  114. decades of telescopic observations before a true orbit can be
  115. calculated.  GL229B is at least four billion miles from its companion
  116. star, which is roughly the separation between the planet Pluto and our
  117. Sun.
  118.  
  119. Astronomers have been trying to detect brown dwarfs for three decades.
  120. Their lack of success is partly due to the fact that as brown dwarfs
  121. age they become cooler, fainter, and more difficult to see.  An
  122. important strategy used by the researchers to search for brown dwarfs
  123. was to view stars no older than a billion years.  Caltech's Nakajima
  124. reasoned that, although brown dwarfs of that age would be much fainter
  125. than any known star, they would still be bright enough to be spotted.
  126.  
  127. "Another reason brown dwarfs were not detected years ago is that
  128. imaging technology really wasn't up to the task," Golimowski said.
  129. With the advent of sophisticated light sensors and adaptive optics,
  130. astronomers now have the powerful tools they need to resolve smaller
  131. and dimmer objects near stars.
  132.  
  133. Hubble was used to look for the presence of other companion objects as
  134. bright as the brown dwarf which might be as close to the star as one
  135. billion miles.  No additional objects were found, though it doesn't
  136. rule out the possibility of Jupiter-sized or smaller planets around the
  137. star, said the researchers.
  138.  
  139. The Palomar results will also appear in the November 30 issue of the
  140. journal Nature and the December 1 issue of the journal Science.
  141.  
  142.                               * * * *
  143.  
  144. The Space Telescope Science Institute is operated by the Association of
  145. Universities for Research in Astronomy, Inc. (AURA), for NASA, under
  146. contract with the Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD.  The
  147. Hubble Space Telescope is a project of international cooperation
  148. between NASA and the European Space Agency (ESA).
  149.  
  150. Image files in GIF and JPEG format, captions, and press release text
  151. may be accessed on Internet via anonymous ftp from ftp.stsci.edu in
  152. /pubinfo:
  153.                                     GIF            JPEG
  154. PRC95-48  Brown Dwarf Gl229B  gif/Gl229B.gif    jpeg/Gl229B.jpg
  155.  
  156. Higher resolution digital versions (300dpi JPEG) of the release
  157. photograph will be available temporarily in /pubinfo/hrtemp:  95-48.jpg
  158. (color) and 95-48b.jpg (black & white).
  159.  
  160. GIF and JPEG images, captions and press release text are available via
  161. World Wide Web at URL http://www.stsci.edu/pubinfo/PR/95/48.html, or
  162. via links in http://www.stsci.edu/pubinfo/Latest.html, and in
  163. http://www.stsci.edu/pubinfo/Pictures.html.
  164.  
  165. Space Telescope Science Institute press release text and other
  166. information are available automatically by sending e-mail to
  167. listserv@stsci.edu.  In the body of the message (not the subject line)
  168. type the words "subscribe pio Name."  Don't use quotes or user/account
  169. names, i.e., someone named Jane Doe would type subscribe Jane Doe.  The
  170. system will reply with a confirmation via e-mail of each subscription.
  171. E-mail will be received with new press releases.
  172.