En kunstners koncept om det miniature solsystem (øverst) sammenlignet med et kendt solsystem. Billedkredit: NASA / JPL Klik for større billede
Forskere, der bruger en kombination af jordbaserede og kredsende teleskoper, har opdaget en mislykket stjerne, mindre end hundrede af solens masse, muligvis i processen med at danne et solsystem. Det er det mindste kendte stjerne-lignende objekt, der huser, hvad der ser ud til at være en planetdannende skive af stenet og gasformigt affald, som en dag kunne udvikle sig til små planeter og skabe et solsystem i miniatyr. Et hold ledet af Kevin Luhman, assisterende professor i astronomi og astrofysik ved Penn State University, vil diskutere denne konstatering i 10. december 2005-udgaven af Astrophysical Journal Letters.
Det opdagede objekt, kaldet en brun dværg, beskrives som en "mislykket stjerne", fordi den ikke er massiv nok til at opretholde kernefusion som vores sol. Objektet er kun otte gange mere massivt end Jupiter. Det faktum, at en lille dværg denne lille kunne være midt i at skabe et solsystem udfordrer selve definitionen af stjerne, planet, måne og solsystem.
"Vores mål er at bestemme den mindste 'sol' med bevis for planetdannelse," sagde Luhman. ”Her har vi en sol, der er så lille, at den er på planetens størrelse. Spørgsmålet bliver derefter, hvad kalder vi nogen små kroppe, der måtte være født fra denne disk: planeter eller måner? ” Hvis denne protoplanetære disk dannes til planeter, ville hele systemet være en miniaturiseret version af vores solsystem - med den centrale "sol", planeterne og deres baner alle omkring 100 gange mindre.
Luhmans team opdagede den brune dværg, kaldet Cha 110913-773444, med NASAs Spitzer-rumteleskop, Hubble-rumteleskopet og to teleskoper i de chilenske Andes, Blanco-teleskopet fra Cerro Tololo Inter-American Observatory og Gemini South-teleskopet, begge internationale samarbejder delvis finansieret af National Science Foundation. Luhman førte en lignende observation sidste år, der afslørede en 15-Jupiter-masse brun dværg med en protoplanetær disk.
Brune dværge fødes som stjerner, der kondenseres ud af tykke skyer af gas og støv. Men i modsætning til stjerner har brune dværge ikke nok masse - og har derfor ikke nok tryk og temperatur i deres kerner - til at opretholde nuklear fusion. De forbliver relativt kølige genstande, der er synlige i bølgelængder med lavere energi, såsom infrarød. En protoplanetær disk er en flad disk, der består af støv og gas, der menes at klumpe sig sammen for at danne planeter. Vores solsystem blev dannet fra en sådan disk for omkring fem milliarder år siden. NASAs Spitzer-teleskop har hidtil fundet snesevis af disk-sportslige brune dværge, hvoraf flere viser de indledende stadier af planetenes opbygningsproces. Materialet på disse diske begynder at klæbe sammen i hvad der kan være ”frø” på planeter.
Med Spitzer opdagede videnskabsteamet Cha 110913-773444 omkring 500 lysår væk i stjernebilledet Chamaeleon. Denne brune dværg er ung, kun omkring 2 millioner år gammel. Holdet studerede egenskaber ved den brune dværg med infrarøde instrumenter på de andre observatorier. Den kølige, svage protoplanetære disk kunne kun påvises med Spitzers infrarøde array-kamera, der blev udviklet i Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
I det forløbne årti har fremskridt inden for astronomi ført til påvisning af små brune dværge og massive ekstrasolplaneter, hvilket har medført en kvandær i taxonomien. ”Der er to lejre, når det kommer til at definere planeter mod brune dværge,” sagde teammedlem Giovanni Fazio fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. ”Nogle går efter størrelse, og andre går efter, hvordan objektet dannede sig. F.eks. Vil dette nye objekt blive kaldt en planet baseret på dens størrelse, men en brun dværg baseret på, hvordan den dannede sig. ” Hvis man kalder objektet en planet, sagde Fazio, kan Spitzer måske have opdaget sin første “månedannende” disk. Uanset hvad den endelige etiket måtte være, er en ting klar: Universet producerer nogle mærkelige solsystemer meget forskellige fra vores egne. Andre medlemmer af opdagelsesteamet er Lucia Adame og Paola D’Alessio fra det nationale autonome universitet i Mexico og Nuria Calvet og Lee Hartmann fra University of Michigan.
Det 4-meters Blanco-teleskop ved Cerro Tololo Inter-American Observatory i Chile er en del af National Optical Astronomy Observatory, som drives af Association of Universities for Research in Astronomy (AURA) Inc. under en samarbejdsaftale med National Science Fundament. Det nærliggende 8-meter Gemini South-teleskop administreres også af AURA. NASAs Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md., Byggede Spitzers infrarøde array-kamera. Instrumentets vigtigste efterforsker er Giovanni Fazio. Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californien, administrerer Spitzer-missionen for NASA. Videnskabsoperationer udføres i Spitzer Science Center på Californiens teknologiske institut i Pasadena.
Original kilde: Penn State University
