Billedkredit: UofM
Forskere fra University of Michigan har samlet bevis for, at brune dværgstjerner har et meget lignende liv som de tidlige stadier, som vores egen sol gik igennem, da den først dannede sig. De fandt ud af, at de fleste brune dværge havde skiver i en million år gamle, hvilket er meget lig med unge stjerner på samme alder. Andre observationer viste, at de akkrediterer materiale fra disken på samme måde som stjerner gør også.
I kosmiske cirkler er brune dværge noget af en flopp. For frit til at blive betragtet som ægte planeter, men alligevel ikke massiv nok til at være stjerner. Disse fritflydende himmellegemer er faktisk nogle gange omtalt som mislykkede stjerner. Men formes de virkelig, som stjerner gør? Fra kollapsede gasskyer? Eller er deres oprindelse helt anderledes? En række publikationer fra University of Michigan astronom Ray Jayawardhana og samarbejdspartnere, herunder en artikel i 16. januar-udgaven af Science, viser bevis for, at brune dværge og sollignende stjerner fødes på omtrent samme måde. ”De har i det mindste meget lignende infanterier, hvilket kan betyde, at de også har meget ens oprindelse,” sagde Jayawardhana, en lektor i astronomi.
Stjerner dannes i kolde skyer af gas og støv i interstellar rum. Tette klumper inden i disse skyer trækker sig sammen under deres egen tyngdekraft, spinder op i processen og samler materiale fra omgivelserne til en disk. Til sidst, hvis en voksende protostar akkumuleres nok masse, bliver dens kerne varm og tæt nok til, at kernefusion kan forekomme, og den nye stjerne begynder at skinne. Nogle forskere har antydet, at brune dværge dannes på samme måde, men simpelthen ikke akkumulerer nok masse til at antænde brintfusion, og beregninger viser, at det i det mindste teoretisk er muligt for objekter med masser, der er så lave som dem af brune dværge, som bliver født på denne måde.
Men andre forskere har foreslået, at brune dværge er runter, der sparkes ud af stjernekuld. I dette scenarie fødes brune dværge i flere stjernesystemer og konkurrerer med deres søskende om stof fra natalskyen. I sådanne systemer kan det langsomt voksende objekt skubbes ud, før det samler nok materiale til at blive en stjerne, antyder computersimuleringer.
En måde at skelne mellem de to muligheder på er ved at studere skiver med støv og gas omkring unge brune dværge. Hvis der dannes brune dværge som stjerner, skal de have store, langvarige tiltrædelsesskiver som dem, der findes omkring unge stjerner. Men hvis de er blevet skubbet ud fra flere stjernesystemer, skal deres diske barberes ned af tyngdeinteraktioner, der fører til udkast.
Jayawardhana og kolleger søgte efter støvede diske omkring unge brune dværge ved at observere deres infrarøde emission med det 8 meter meget store teleskop (VLT) fra Det Europæiske Sydlige Observatorium i Chile og det 10 meter store Keck I-teleskop på Hawaii. Da støvpartikler i en disk absorberer lys og udstråler energien ved infrarøde bølgelængder, vil en brun dværg med en disk udsende mere infrarødt lys end en uden en disk.
”Vi fandt, at størstedelen af de brune dværge er omgivet af støvede diske i en alder af en million år eller deromkring,” sagde Jayawardhana. ”Det svarer til unge stjerner i samme alder.” Selvom det ikke er muligt at bestemme diskenes størrelser direkte, antyder deres tilstedeværelse omkring nogle brune dværge så gamle som 10 millioner år, at de ikke bliver pareret væk i det tidlige liv.
Andre spektroskopiske observationer ved hjælp af de to 6,5-meter Magellan-teleskoper i Chile (hvor University of Michigan er en partnerinstitution) og Keck I-teleskopet viste, at brune dværge også hæver materiale fra omgivende diske på samme måde som stjerner gør? Skønt i et langsommere tempo. ”Vi registrerer tydelige tegn på gas, der strømmer fra den inderste kant af disken på den brune dværg med en hastighed på over hundrede kilometer i sekundet,” sagde Jayawardhana. I en spændende sag har astronomer også fundet bevis for materiale, der spyr ud fra polerne i en brun dværg. Sådanne jetfly er set i unge stjerner i samme alder, men først indtil nu i brune dværge. "Hvis bekræftet, ville tilstedeværelsen af jetfly yderligere styrke sagen for bemærkelsesværdigt lignende infancies for brune dværge og sollignende stjerner," sagde Jayawardhana, hvis samarbejdspartnere 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 på University of Michigan).
”Jeg ville ikke sige, at historien er underskrevet, forseglet og leveret,” sagde Jayawardhana, ”men overvældende bevis er meget tilbøjelige til at retningen af, at disse ting dannes på samme måde som stjerner.” Og de bevis, der hidtil er afsløret, fører til endnu mere fristende udsigter. "Nu hvor vi ved, at mange unge brune dværge er omgivet af diske," sagde han, "jeg kan ikke undgå, at spekulere på, om kometer og asteroider? Hvis ikke små planeter? Kunne dannes i disse diske."
Denne forskning blev primært støttet af et tilskud fra National Science Foundation.
Original kilde: University of Michigan News Release
