Dette billede viser den brune dværg ISO-Oph 102 eller Rho-Oph 102 i Rho Ophiuchi-stjernedannende region. Anerkendelse: Davide De Martin
Brune dværge beboer en slags uklar linje mellem stjerner og planeter: deres masse er tilsyneladende for lille til, at de kan være fulde stjerner, og alligevel er de for store til at være planeter. Disse svage stjerner blev kun opdaget i 1995, men de nuværende skøn siger, at brune dværge kunne være lige så mange som normale stjerner i vores galakse. Nu har astronomer fundet en brun dværg, der har en støvet skive, der omkranser den, ligesom skiverne, der omgiver almindelige, unge stjerner. Det indeholder massivkorn i store størrelser, og omkring andre nyfødte stjerner er disse skiver af kosmisk støv, hvor planeter dannes. Astronomer siger, at dette overraskende finder udfordringer teorier om, hvordan klippefyldte planter i jordskala dannes, og antyder, at klippestruder måske er endnu mere almindelige i universet end forventet.
Stenagtige planeter menes at dannes gennem den tilfældige kollision og klæber sammen af, hvad der oprindeligt er mikroskopiske partikler på skiven af materiale omkring en stjerne. Disse små korn svarer til meget fint sod eller sand. I de ydre regioner omkring en brun dværg forventede astronomer imidlertid, at korn ikke kunne vokse, fordi skiverne var for sparsomme, og partikler ville bevæge sig for hurtigt til at klæbe sammen efter sammenstød. Også de herskende teorier siger, at ethvert korn, der formår at dannes, skal bevæge sig hurtigt mod den centrale brune dværg og forsvinde fra de ydre dele af disken, hvor de kunne opdages.
”Vi var helt overrasket over at finde korn på millimeter i denne tynde lille disk,” sagde Luca Ricci fra California Institute of Technology, USA, der ledede et team af astronomer med base i De Forenede Stater, Europa og Chile. ”Faste korn af den størrelse burde ikke være i stand til at danne sig i de kolde ydre områder af en disk omkring en brun dværg, men det ser ud til, at de gør det. Vi kan ikke være sikre på, om en hel stenet planet kunne udvikle sig der eller allerede har gjort det, men vi ser de første skridt, så vi bliver nødt til at ændre vores antagelser om betingelser, der kræves for, at faste stoffer kan vokse, ”sagde han .
Kunstnerens indtryk af skiven med støv og gas omkring en brun dværg. Kredit: ESO
Ricci og hans team brugte Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) til deres observationer. Selvom teleskopet ikke er helt færdigt endnu, gjorde ALMAs høje opløsning det muligt for teamet at fastlægge kuliltegas omkring den brune dværg - første gang, at kold molekylær gas bliver fundet på en sådan disk. Denne opdagelse sammen med kornene i millimeter-størrelse antyder, at disken er meget mere ligner dem omkring unge stjerner end tidligere forventet.
ALMA, der ligger i den chilenske ørken i høj højde, er en samling af skålformede antenner med høj præcision, der arbejder sammen som et stort teleskop for at observere universet i millimeterbølgelængder, hvilket muliggør observationer af ekstrem detalje og følsomhed. Bygningen af ALMA er planlagt at være afsluttet i 2013, men astronomer begyndte at observere med en delvis række ALMA-retter i 2011.
Astronomerne pegede ALMA mod den unge brune dværg ISO-Oph 102, også kendt som Rho-Oph 102, i Rho Ophiuchi-stjernedannende region i stjernebilledet Ophiuchus. Den brune dværg har ca. 60 gange massen af Jupiter, men kun 0,06 gange solen, og har således for lidt masse til at antænde de termonukleare reaktioner, som almindelige stjerner skinner med. Dog udsender den varme frigivet ved dens langsomme tyngdepunktkontraktion og skinner svagt med en rødlig farve.
Astronomerne var i stand til at bestemme, at kornene på disken er en millimeter eller mere i størrelse.
”ALMA er et kraftfuldt nyt værktøj til at løse mysterier omkring dannelse af planetarisk system,” sagde Leonardo Testi fra ESO, et medlem af forskerteamet. ”At prøve dette med den tidligere generation af teleskoper ville have krævet næsten en måned iagttagelse - umuligt længe i praksis. Men ved hjælp af kun en fjerdedel af ALMAs sidste komplement af antenner var vi i stand til at gøre det på mindre end en time! ” han sagde.
Når ALMA er afsluttet, håber teamet at dreje teleskopet igen mod Rho-Oph 102 og andre lignende genstande.
"Vi vil snart være i stand til ikke kun at registrere tilstedeværelsen af små partikler i diske," sagde Ricci, "men også kortlægge, hvordan de er spredt over den cirkumstellære disk, og hvordan de interagerer med den gas, som vi også har fundet på disken. . Dette vil hjælpe os med bedre at forstå, hvordan planeter bliver. ”
Kilde: ESO
