Stor planet eller ledsager brun dværg? Ved hjælp af Hubble-rumteleskopet og Gemini-observatoriet har astronomer opdaget en usædvanlig genstand, der kredser om en brun dværg, og dens opdagelse kunne brænde yderligere debat om, hvad der præcist udgør en planet. Objektet cirkler en nærliggende brun dværg i Taurus-stjernedannende region med en bane omkring 3,6 milliarder kilometer (2,25 milliarder miles) ud, omtrent det samme som Saturn fra vores sol. Astronomerne siger, at det er den rigtige størrelse for en planet, men de mener, at genstanden blev dannet på mindre end 1 million år - den omtrentlige alder af den brune dværg - og meget hurtigere end den forventede tid det tager at bygge planeter i henhold til konventionelle teorier.
Kamen Todorov fra Penn State University og hans team gennemførte en undersøgelse af 32 unge brune dværge i Taurus-regionen.
Objektet kredser rundt om den brune dværg 2M J044144 og er omkring 5-10 gange Jupiters masse. Brune dværge er genstande, der typisk er tit tidvis af massen af Jupiter og er for små til at opretholde kernefusion til at skinne, som stjerner gør.
Selvom der har været en del diskussioner i forbindelse med Pluto-debatten om, hvor lille et objekt kan være og stadig kaldes en planet, adresserer denne nye observation spørgsmålet i den anden ende af størrelsesspektret: Hvor lille kan et objekt være og stadig være en brun dværg snarere end en planet? Denne nye ledsager er inden for rækkevidden af masser observeret for planeter omkring stjerner, men igen er astronomerne ikke sikre på, om det er en planet eller en ledsager brun dværgstjerne.
Svaret er stærkt forbundet med den mekanisme, som ledsageren sandsynligvis dannede sig ved.
Den nye version af Hubble tilbyder disse tre mulige scenarier for, hvordan objektet kan have dannet sig:
Støv i en circumstellar-disk agglomererer langsomt for at danne en stenet planet, der er 10 gange større end Jorden, og som derefter akkumulerer en stor gasformig konvolut; en klump af gas på disken kollapser hurtigt for at danne et objekt på størrelse med en gasgigantplanet; eller snarere end at dannes på en disk, dannes en ledsager direkte fra sammenbruddet af den enorme sky af gas og støv på samme måde som en stjerne (eller brun dværg).
Hvis det sidste scenarie er rigtigt, viser denne opdagelse, at planetmassekropper kan laves gennem den samme mekanisme, der bygger stjerner. Dette er den sandsynlige løsning, fordi ledsageren er for ung til at være dannet af det første scenarie, som er meget langsomt. Den anden mekanisme opstår hurtigt, men disken omkring den centrale brune dværg indeholdt sandsynligvis ikke nok materiale til at fremstille et objekt med en masse på 5-10 Jupiter-masser.
”Den mest interessante implikation af dette resultat er, at det viser, at den proces, der får binære stjerner, strækker sig helt ned til planetmasser. Så det ser ud til, at naturen er i stand til at gøre ledsagere af planetmasse gennem to meget forskellige mekanismer, ”sagde teammedlem Kevin Luhman fra Center for Exoplanets and Habitable Worlds ved Penn State University.
Hvis mystisk ledsager, der er dannet gennem sky-sammenbrud og fragmentering, som stjernernes binære systemer gør, er det ikke en planet per definition, fordi planeter bygger sig op inden i diske.
Ledsagerens masse estimeres ved at sammenligne dens lysstyrke med lysstyrkerne forudsagt af teoretiske evolutionære modeller for objekter i forskellige masser i en alder af 1 million år.
Yderligere understøttende bevis kommer fra tilstedeværelsen af et meget nærliggende binært system, der indeholder en lille rød stjerne og en brun dværg. Luhman mener, at alle fire genstande måske har dannet sig i samme skyskollaps, hvilket i virkelighed gjorde dette til et firedoblet system.
”Konfigurationen ligner tæt de firedoblede stjernesystemer, hvilket antyder, at alle dens komponenter dannede sig som stjerner,” sagde han.
Holdets forskning offentliggøres i en kommende udgave af The Astrophysical Journal.
Holdets papir: Opdagelse af en planetarisk masse-følgesvend til en brun dværg i Tyren
Kilde: HubbleSite
