Hvorfor - og hvordan - danner brune dverger? Siden disse kosmiske feilene faller et sted mellom planeter og stjerner med tanke på deres temperatur og masse, har astronomer ennå ikke klart å bestemme hvordan de dannes: er deres begynnelse som planeter eller stjerner? Nå har Spitzer-romteleskopet funnet det som kan være to av de yngste brune dvergene. Mens astronomer fremdeles er ute etter å bekrefte funnet av disse såkalte “proto brown dwarfs”, har det gitt et foreløpig svar på hvordan disse uvanlige stjernene dannes.
De babybrune dvergene ble funnet i Spitzer-dataene som ble samlet inn i 2005. Astronomer hadde fokusert søket i den mørke skyen Barnard 213, en region i Taurus-Auriga-komplekset som er kjent for astronomer som et fangststed for unge gjenstander.
"Vi bestemte oss for å gå flere skritt tilbake i prosessen når (brune dverger) virkelig er gjemt," sier David Barrado fra Centro de Astrobiología i Madrid, Spania, hovedforfatter av papiret, publisert i tidsskriftet Astronomy & Astrophysics. “I løpet av dette trinnet hadde de en (ugjennomsiktig) konvolutt, en kokong, og de ville være lettere å identifisere på grunn av deres sterke infrarøde overskudd. Vi har brukt denne egenskapen til å identifisere dem. Det er her Spitzer spiller en viktig rolle fordi Spitzer kan se seg inn i disse skyene. Uten det hadde ikke dette vært mulig. ”
Barrado sa at funnene potensielt løser mysteriet rundt hvorvidt brune dverger danner mer som stjerner eller planeter. Teamets funn? Brune dverger dannes som stjerner med lav masse.
Brune dverger er kjøligere og mer lette enn stjerner og mer massive (og normalt varmere) enn planeter. De er født av de samme tette, støvete skyene som gyter stjerner og planeter. Men selv om de kan dele den samme galaktiske barnehagen, blir brune dverger ofte kalt "mislykkede" stjerner fordi de mangler massen av sine varmere, lysere stjernersøsken. Uten den massen blir ikke gassen i kjernen deres varm nok til å utløse kjernefusjonen som brenner hydrogen - hovedkomponenten i disse molekylære skyene - til helium. Ikke i stand til å tenne som stjerner, ender brune dverger som kjøligere, mindre lysende gjenstander som er vanskeligere å oppdage - en utfordring som i dette tilfellet ble overvunnet av Spitzers varmefølsomme infrarøde syn.
Unge brune dverger utvikler seg også raskt, noe som gjør det vanskelig å fange dem når de først blir født. Den første brune dvergen ble oppdaget i 1995, og mens hundrevis har blitt funnet siden, hadde astronomer ikke klart å finne dem entydig i de tidligste dannelsesstadiene før nå.
Spitzers infrarøde kamera med lengre bølgelengde penetrerte den støvete nattskyen for å observere STB213 J041757. Dataene, bekreftet med nær-infrarød avbildning fra Calar Alto-observatoriet i Spania, avslørte ikke en, men to av det som potensielt kan vise seg å være de svakeste og kuleste brune dvergene som noen gang er observert.
Tvillingene ble observert fra hele kloden, og deres egenskaper ble målt og analysert ved hjelp av en rekke kraftige astronomiske verktøy. Et av astronomenes stopp var Caltech Submillimeter Observatory på Hawaii, som fanget tilstedeværelsen av konvolutten rundt de unge gjenstandene. Denne informasjonen, kombinert med det de hadde fra Spitzer, gjorde det mulig for astronomene å bygge en spektral energifordeling - et diagram som viser mengden energi som sendes ut av objektene i hver bølgelengde.
Fra Hawaii gjorde astronomene ytterligere stopp ved observatoriene i Spania (Calar Alto-observatoriet), Chile (Very Large Telescopes) og New Mexico (Very Large Array). De trakk også tiårig data fra det kanadiske Astronomy Data Center-arkivene som gjorde det mulig for dem å måle hvordan de to objektene beveget seg på himmelen. Etter mer enn et år med observasjoner, trakk de konklusjonene sine.
"Vi var i stand til å anslå at disse to gjenstandene er de svakeste og kuleste som er oppdaget så langt," sa Barrado. Denne teorien styrkes fordi endringen i lysstyrken til objektene på forskjellige bølgelengder samsvarer med andre veldig unge, lavmasse stjerner.
Mens videre undersøkelse vil bekrefte om disse to himmelobjektene faktisk er proto brown dverger, er de de beste kandidatene så langt, sa Barrado. Han sa at reisen til oppdagelsen deres, selv om den var vanskelig, var morsom. “Det er en historie som har blitt utfoldet stykkevis. Noen ganger tar naturen seg tid til å gi fra seg hemmelighetene. ”
Bly bildetekst: Dette bildet viser to unge brune dverger, gjenstander som faller et sted mellom planeter og stjerner når det gjelder deres temperatur og masse. Bildekreditt: NASA / JPL-Caltech / Calar Alto Obsv./Caltech Sub. Obsv.
Kilde: JPL
