Dette bildet viser den brune dvergen ISO-Oph 102, eller Rho-Oph 102, i Rho Ophiuchi-stjernedannende område. Anerkjennelse: Davide De Martin
Brune dverger bebor en slags uklar linje mellom stjerner og planeter: Massen deres er tilsynelatende for liten til at de kan være fullverdige stjerner, og likevel er de for store til å være planeter. Disse svake stjernene ble først oppdaget i 1995, men nåværende estimater sier at brune dverger kan være like mange som normale stjerner i galaksen vår. Nå har astronomer funnet en brun dverg som har en støvete plate som omkranser den, akkurat som platene som omgir vanlige, unge stjerner. Det inneholder faste korn på millimeter, og rundt andre nyfødte stjerner er disse skivene med kosmisk støv der planeter dannes. Astronomer sier at dette overraskende finner utfordringer teorier om hvordan steinete, jordskala planeter dannes, og antyder at steinete planeter kan være enda mer vanlig i universet enn forventet.
Det er antatt at steinete planeter dannes gjennom den tilfeldige kollisjonen og fester seg sammen av det som opprinnelig er mikroskopiske partikler i skiven til materiale rundt en stjerne. Disse bittesmå kornene ligner veldig fin sot eller sand. Imidlertid forventet astronomer i de ytre områdene rundt en brun dverg at korn ikke kunne vokse fordi skivene var for sparsomme, og partiklene ville bevege seg for raskt til å feste seg sammen etter kollisjon. Også rådende teorier sier at alle korn som klarer å danne, bør bevege seg raskt mot den sentrale brune dvergen og forsvinne fra de ytre delene av platen der de kunne oppdages.
"Vi var helt overrasket over å finne korn på millimeter i denne tynne lille platen," sa Luca Ricci fra California Institute of Technology, USA, som ledet et team med astronomer med base i USA, Europa og Chile. “Faste korn av den størrelsen skal ikke være i stand til å danne seg i de kalde ytre områdene på en plate rundt en brun dverg, men det ser ut til at de gjør det. Vi kan ikke være sikre på om en hel steinete planet kan utvikle seg der, eller allerede har gjort, men vi ser de første trinnene, så vi må endre forutsetningene våre om forhold som kreves for at faste stoffer skal vokse, sier han .
Kunstnerens inntrykk av skiven med støv og gass rundt en brun dverg. Kreditt: ESO
Ricci og teamet hans brukte Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) for sine observasjoner. Selv om teleskopet ikke er helt ferdig ennå, tillot ALMAs høye oppløsning teamet å peke ut karbonmonoksidgass rundt den brune dvergen - første gang det ble oppdaget kald molekylær gass på en slik plate. Denne oppdagelsen, sammen med millimeterstørrelsen, antyder at platen er mye mer lik dem rundt unge stjerner enn tidligere forventet.
ALMA, som ligger i den høye chilenske ørkenen, er en samling av skålformede antenner med høy presisjon som fungerer sammen som et stort teleskop for å observere universet i millimeterbølgelengder, noe som muliggjør observasjoner av ekstrem detalj og følsomhet. Byggingen av ALMA skal etter planen være ferdig i 2013, men astronomene begynte å observere med en delvis rekke ALMA-retter i 2011.
Astronomene pekte ALMA mot den unge brune dvergen ISO-Oph 102, også kjent som Rho-Oph 102, i Rho Ophiuchi-stjernedannende region i stjernebildet Ophiuchus. Den brune dvergen har omtrent 60 ganger massen til Jupiter, men bare 0,06 ganger solen, og har så for liten masse til å tenne de termonukleære reaksjonene som vanlige stjerner skinner gjennom. Imidlertid avgir den varme som frigjøres ved sin langsomme gravitasjonskontraksjon og lyser svakt med en rødlig farge.
Astronomene var i stand til å bestemme kornene på platen er en millimeter eller mer i størrelse.
"ALMA er et kraftig nytt verktøy for å løse mysterier om dannelse av planetarisk system," sa Leonardo Testi fra ESO, medlem av forskerteamet. "Å prøve dette med tidligere generasjons teleskoper ville trengt nesten en måneds observasjon - umulig lenge i praksis. Men ved å bruke bare en fjerdedel av ALMAs endelige komplement av antenner, klarte vi å gjøre det på mindre enn en time! " han sa.
Når ALMA er fullført, håper teamet å snu teleskopet igjen mot Rho-Oph 102 og andre lignende gjenstander.
"Vi vil snart kunne ikke bare oppdage tilstedeværelsen av små partikler i plater," sa Ricci, "men også kartlegge hvordan de er spredt utover den rundt omliggende platen og hvordan de samhandler med gassen som vi også har oppdaget på platen. . Dette vil hjelpe oss med å forstå hvordan planeter blir. ”
Kilde: ESO
