NASAs Spitzer-rumteleskop har direkte afbildet en lille brun dværgstjerne, der kredser om en større stjerne - første gang dette nogensinde er blevet set. Den brune dværg, HD 3651, er klassificeret som en "T-dværg", har ca. 50 gange Jupiters masse og kredser omkring 10 gange afstanden fra solen til Pluto. Astronomer teoretiserede, at systemet indeholdt en brun dværg, fordi en Saturn-størrelse planet havde en underligt elliptisk bane; noget trækkede på det.
Forskere, der bruger NASAs Spitzer-rumteleskop, har opdaget og direkte afbildet en lille brun dværgstjerne, 50 gange Jupiters masse, og kredser med en planet omkring en sollignende stjerne. En sådan ordning er aldrig før blevet set, men kan være almindelig, siger forskerne, og fører til solsystemer med forvrængede planetbaner.
Kevin Luhman fra Penn State University er hovedforfatter for en rapport, der beskriver denne opdagelse, som vil blive offentliggjort i The Astrophysical Journal. Opdagelsen vedrører en klasse af de koldeste brune dværge, kaldet T-dværge.
”I løbet af de sidste ti år har astronomer haft en meget succes med at finde planeter tæt på deres værtsstjerner ved hjælp af indirekte detektionsmetoder,” sagde Luhman, en adjunkt i Penn State Department of Astronomy and Astrophysics. ”På grund af dets infrarøde kapacitet er Spitzer velegnet til direkte påvisning af kølige T-dværge og måske endda store planeter i de ydre dele af planetariske systemer.”
Luhmans team opdagede også en anden brun dværg, der er mindre endnu, cirka 20 gange Jupiters masse, der kredser om en anden stjerne. Denne mindre genstand kunne være den yngste kendte T-dværg og tilbyde forskere et øjebliksbillede af tidlig brun-dværg-udvikling. De to T-dværge er de første, der er afbildet af Spitzer. Kort efter, at disse ledsagere blev fundet, opdagede Spitzer også en T-dværg, der flyder gennem rummet ved sig selv i stedet for at kredse rundt en stjerne. Holdet, der opdagede, at T dværg ledes af Daniel Stern på NASAs Jet Propulsion Laboratory.
Brune dværge er små stjerner, der ikke er massive nok til at brænde brint, som vores sol gør. Deres kerner er ikke varme nok til at udløse en sådan nuklear fusion. Som et resultat er deres overfladetemperatur kun nogle få tusinder af grader, når de er unge, og afkøles betydeligt til omkring temperaturen på en planet, når de ældes. Derfor er de svage og svære at identificere, og som et resultat kom den første utvetydige identifikation kun for cirka ti år siden.
Den mere massive af de to nyopdagede T-dværge kaldes HD 3651 B, beliggende i stjernebilledet Fiskene. Dette objekt er i et solsystem, der indeholder en stjerne, der er lidt mindre massiv end vores sol, der kredses om en planet, der er lidt mindre end Saturn.
Planetens bane omkring den sollignende stjerne er meget elliptisk, hvilket antydede, at tyngdekraften af en usynlig genstand længere væk fra stjernen trak planeten udad. Sikkert nok, det var en T-dværg. Mange ekstrasolære planeter er blevet opdaget med stærkt elliptiske baner. Spitzer-opdagelsen er det første bevis, der understøtter teorien om, at små ledsagere som T-dværge kan gemme sig i sådanne solsystemer og kan forårsage, at planeternes baner er ekstreme.
”Planetens bane i dette system svarer til Merkurius, men T-dværgen har en bane, der er mere end ti gange større end Plutos,” sagde Brian Patten fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), en medforfatter. ”Selvom HD 3651 B ville være lige uden synsvinkel for en uforstandig astronom, der bor på dette systems planet, gør T-dværgen sin tilstedeværelse kendt gennem tyngdekraften.”
Den anden T-dværg kaldes HN Peg B i stjernebilledet Pegasus. Mens de fleste brune dværge er milliarder af år gamle, er HN Peg B relativt ung, kun omkring 300 millioner år gammel. Forskerne bestemte sin alder ved omhyggeligt at studere ledsagerstjernen, der blev dannet på samme tid fra den samme gassky. Systemet indeholder også en tidligere opdaget disk med støv og klipper.
”Detekterbare affaldsskiver og T-dværgkompagnier er ret sjældne, så tilstedeværelsen af begge omkring den samme stjerne gør dette til et særligt spændende stjernesystem,” sagde Giovanni Fazio fra CfA, en medforfatter.
Opdagelserne blev foretaget med Spitzers infrarøde kamera, der primært blev bygget ved NASA Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. Instrumentets vigtigste efterforsker er Giovanni Fazio. Andre holdmedlemmer inkluderer Massimo Marengo, Joseph Hora, Richard Ellis, Michael Schuster, Sarah Sonnett, Elaine Winston og Robert Gutermuth fra CfA; John Stauffer fra Caltech; Tom Megeath fra University of Toledo; Dana Backman fra SOFIA / SETI-instituttet; Tod Henry fra Georgia State University; og Michael Werner fra NASA Jet Propulsion Laboratory.
Jet Propulsion Laboratory, i Pasadena, Californien, administrerer Spitzer-rumteleskopmissionen for NASAs Science Mission Directorate, Washington. Videnskabsoperationer udføres i Spitzer Science Center på Californiens teknologiske institut i Pasadena.
Original kilde: PSU News Release
