Dlaczego - i jak - powstają brązowe karły? Ponieważ te kosmiczne niedopasowania spadają gdzieś między planetami i gwiazdami pod względem ich temperatury i masy, astronomowie nie byli jeszcze w stanie ustalić, w jaki sposób się formują: czy ich początki są jak planety czy gwiazdy? Teraz Kosmiczny Teleskop Spitzer znalazł coś, co mogłoby być dwoma najmłodszymi brązowymi karłami. Chociaż astronomowie wciąż szukają potwierdzenia znalezienia tak zwanych „proto-brązowych karłów”, dostarczyli oni wstępnej odpowiedzi na temat tego, jak powstają te niezwykłe gwiazdy.
Małe brązowe karły znaleziono w danych Spitzera zebranych w 2005 roku. Astronomowie skupili swoje poszukiwania w ciemnej chmurze Barnard 213, regionie kompleksu Taurus-Auriga, dobrze znanym astronomom jako miejsce polowań dla młodych obiektów.
„Postanowiliśmy cofnąć się o kilka kroków, gdy (brązowe karły) są naprawdę ukryte” - powiedział David Barrado z Centro de Astrobiología w Madrycie, Hiszpania, główny autor artykułu opublikowanego w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics. „Na tym etapie mieliby (nieprzezroczystą) kopertę, kokon i byliby łatwiejsi do zidentyfikowania ze względu na silne nadmiary podczerwieni. Użyliśmy tej właściwości do ich identyfikacji. To tutaj Spitzer odgrywa ważną rolę, ponieważ Spitzer może zajrzeć do tych chmur. Bez tego nie byłoby to możliwe ”.
Barrado powiedział, że odkrycia potencjalnie rozwiązują zagadkę, czy brązowe karły bardziej przypominają gwiazdy czy planety. Ustalenia zespołu? Brązowe karły formują się jak gwiazdy o niskiej masie.
Brązowe karły są chłodniejsze i lżejsze niż gwiazdy i masywniejsze (i zwykle cieplejsze) niż planety. Rodzą się z tych samych gęstych, zakurzonych chmur, które spawnują gwiazdy i planety. Ale chociaż mogą dzielić tę samą galaktyczną żłobek, brązowe karły są często nazywane gwiazdami „nieudanymi”, ponieważ brakuje im masy ich gorętszego, jaśniejszego gwiezdnego rodzeństwa. Bez tej masy gaz w ich rdzeniu nie staje się wystarczająco gorący, aby uruchomić syntezę jądrową, która spala wodór - główny składnik chmur molekularnych - w hel. Brązowe karły nie są w stanie zapalić się jako gwiazdy, ale stają się chłodniejsze, mniej świecące obiekty, które są trudniejsze do wykrycia - wyzwanie, które w tym przypadku zostało rozwiązane dzięki wrażliwemu na ciepło wzrokowi podczerwieni Spitzera.
Młode brązowe karły również ewoluują gwałtownie, co utrudnia złapanie ich, gdy się rodzą. Pierwszy brązowy karzeł został odkryty w 1995 roku i chociaż znaleziono setki, astronomowie nie byli w stanie jednoznacznie znaleźć ich w najwcześniejszych stadiach formacji do tej pory.
Kamera na podczerwień o większej długości fali Spitzera penetrowała zakurzoną chmurę urodzeniową, obserwując STB213 J041757. Dane, potwierdzone obrazowaniem w bliskiej podczerwieni z obserwatorium Calar Alto w Hiszpanii, ujawniły nie jeden, ale dwa z tych, które potencjalnie mogłyby okazać się najsłabszymi i najfajniejszymi brązowymi karłami, jakie kiedykolwiek zaobserwowano.
Bliźniaki obserwowano z całego świata, a ich właściwości mierzono i analizowano za pomocą szeregu potężnych narzędzi astronomicznych. Jednym z przystanków astronomów było Obserwatorium Submimetru Caltech na Hawajach, które uchwyciło obecność otoczki wokół młodych obiektów. Informacje te, w połączeniu z tym, co mieli ze Spitzera, umożliwiły astronomom zbudowanie spektralnego rozkładu energii - diagramu pokazującego ilość energii emitowanej przez obiekty na każdej długości fali.
Z Hawajów astronomowie zrobili dodatkowe postoje w obserwatoriach w Hiszpanii (Obserwatorium Calar Alto), Chile (Very Large Telescopes) i Nowym Meksyku (Very Large Array). Wyciągnęli również dziesięcioletnie dane z archiwów Canadian Astronomy Data Center, które pozwoliły im na względny pomiar ruchu obu obiektów na niebie. Po ponad roku obserwacji wyciągnęli wnioski.
„Udało nam się oszacować, że te dwa obiekty są najsłabszymi i najfajniejszymi odkrytymi do tej pory” - powiedział Barrado. Ta teoria jest wzmocniona, ponieważ zmiana jasności obiektów o różnych długościach fal odpowiada tej bardzo młodej gwiazdy o małej masie.
Podczas gdy dalsze badania potwierdzą, czy te dwa obiekty niebieskie są w rzeczywistości proto brązowymi karłami, są one jak dotąd najlepszymi kandydatami, powiedział Barrado. Powiedział, że podróż do ich odkrycia, choć trudna, była zabawna. „To historia, która rozwija się kawałek po kawałku. Czasami przyroda poświęca swój czas na porzucenie swoich tajemnic. ”
Podpis pod zdjęciem: Ten obraz pokazuje dwa młode brązowe karły, obiekty, które spadają gdzieś między planetami i gwiazdami pod względem ich temperatury i masy. Źródło zdjęcia: NASA / JPL-Caltech / Calar Alto Obsv./Caltech Sub. Obsv.
Źródło: JPL
