Bildekreditt: UofM
Forskere fra University of Michigan har samlet bevis for at brune dvergstjerner har et veldig likt liv som de tidlige stadiene vår egen sol gikk gjennom da den først dannet seg. De fant ut at de fleste brune dverger hadde plater på en million år gammel, noe som er veldig likt unge stjerner på samme alder. Andre observasjoner viste at de anskaffer materiale fra disken på samme måte som stjerner gjør også.
I kosmiske sirkler er brune dverger noe av en flopp. For fritt til å bli betraktet som sanne planeter, men ikke massive nok til å være stjerner. Disse frittflytende himmellegemene blir faktisk noen ganger omtalt som mislykkede stjerner. Men former de seg virkelig som stjerner? Fra kollapsende skyer av gass? Eller er deres opprinnelse helt annerledes? En serie publikasjoner av University of Michigan astronom Ray Jayawardhana og samarbeidspartnere, inkludert en artikkel i 16. januar-utgaven av Science, gir bevis på at brune dverger og sollignende stjerner blir født på omtrent samme måte. "De har i det minste veldig like barnedager, noe som kan bety at de også har veldig like opprinnelse," sa Jayawardhana, en adjunkt i astronomi.
Stjerner dannes i kalde skyer av gass og støv i det interstellare rommet. Tette klumper i disse skyene trekker seg sammen under sin egen tyngdekraft, spinner opp i prosessen og samler materiale fra omgivelsene til en disk. Til slutt, hvis en voksende protostar akkumulerer nok masse, blir kjernen varm og tett nok til at atomfusjon oppstår, og den nye stjernen begynner å skinne. Noen forskere har antydet at brune dverger dannes på samme måte, men ganske enkelt ikke akkumulerer nok masse til å tenne hydrogenfusjon, og beregninger viser at det i det minste teoretisk er mulig at gjenstander med så lave masser som de av brune dverger blir født på denne måten.
Men andre forskere har foreslått at brune dverger er runter som blir kastet ut fra stjernekull. I dette scenariet blir brune dverger født i flere stjernesystemer og konkurrerer med søsknene sine om materie fra nattskyen. I slike systemer kan det saktevoksende objektet kastes ut før det samler nok materiale til å bli en stjerne, antyder datasimuleringer.
En måte å skille mellom de to mulighetene er ved å studere støv og gassplater rundt unge brune dverger. Hvis det dannes brune dverger som stjerner, bør de ha store, lang levetid akkresjonsskiver som de som finnes rundt unge stjerner. Men hvis de har blitt kastet ut fra flere stjernersystemer, bør diskettene deres barberes av gravitasjonsinteraksjonene som fører til utkast.
Jayawardhana og kollegene søkte på støvete disker rundt unge brune dverger ved å observere deres infrarøde utslipp med det 8 meter Very Large Telescope (VLT) fra European Southern Observatory i Chile og det 10 meter store Keck I-teleskopet på Hawaii. Fordi støvpartikler i en plate absorberer lys og stråler ut energien på infrarøde bølgelengder vil en brun dverg med en plate avgi mer infrarødt lys enn en uten en disk.
"Vi fant ut at flertallet av brune dverger er omgitt av støvete disker i en alder av en million år," sa Jayawardhana. "Det ligner unge stjerner på samme alder." Selv om det ikke er mulig å bestemme diskenes størrelser direkte, tyder deres tilstedeværelse rundt noen brune dverger så gamle som 10 millioner år på at de ikke blir paret bort tidlig i livet.
Andre spektroskopiske observasjoner ved bruk av de tvilling 6,5 meter høye Magellan-teleskopene i Chile (der University of Michigan er en partnerinstitusjon) og Keck I-teleskopet, viste at brune dverger også anskaffer materiale fra omkringliggende disker på samme måte som stjerner gjør? i et lavere tempo. "Vi oppdager tydelige tegn på gass som strømmer fra den indre kanten av disken til den brune dvergen med hastigheter på over hundre kilometer i sekundet," sa Jayawardhana. I en spennende sak har astronomer også funnet bevis på at materialet spyr ut fra polene til en brun dverg. Slike jetfly har blitt sett i unge stjerner på samme alder, men ikke før i brune dverger. "Hvis bekreftet, ville tilstedeværelsen av jetfly styrke saken ytterligere for bemerkelsesverdig lignende infanterier for brune dverger og sollignende stjerner," sa Jayawardhana, hvis samarbeidspartnere inkluderer Subhanjoy Mohanty (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), Gibor Basri (University of California , Berkeley), David Barrado y Navascues (Laboratory of Space Astrophysics and Fundamental Physics in Madrid, Spain), David Ardila (Johns Hopkins University), Beate Stelzer (Astronomical Observatory of Palermo in Italy), og Karl Haisch, Jr. og Diane Paulson (begge ved University of Michigan).
"Jeg vil ikke si at historien er signert, forseglet og levert," sa Jayawardhana, "men bevisens overvekt henger veldig i retning av at disse tingene dannes på samme måte som stjerner." Og bevisene som er avdekket så langt fører til enda mer fristende utsikter. "Nå som vi vet at mange unge brune dverger er omringet av disker," sa han, "jeg kan ikke la være å lure på om kometer og asteroider? Om ikke små planeter? Kan danne seg i disse diskene."
Denne forskningen ble primært støttet av et tilskudd fra National Science Foundation.
Opprinnelig kilde: University of Michigan News Release
