Dzisiaj na 13. Warsztacie Cambridge „Cool Stars, Stellar Systems and the Sun”, dr Kevin L. Luhman (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) ogłosił odkrycie wyjątkowej pary nowonarodzonych brązowych karłów na orbicie wokół siebie. Brązowe karły to stosunkowo nowa klasa obiektów odkrytych w połowie lat 90. XX wieku, które są zbyt małe, aby rozpalić wodór i lśnić jak gwiazdy, a jednocześnie zbyt duże, aby uznać je za planety. „Czy brązowe karły są miniaturowymi nieudanymi gwiazdami, czy też planetami o dużych rozmiarach, czy też różnią się całkowicie od gwiazd lub planet?” pyta Luhman. Niepowtarzalny charakter tej nowej pary brązowych karłów zbliżył astronomów o krok do odpowiedzi.
Jednym z możliwych wyjaśnień pochodzenia brązowych karłów jest to, że rodzą się one w taki sam sposób jak gwiazdy. Gwiazdy formują się w wielkich chmurach międzygwiezdnych, w których grawitacja powoduje, że grudki gazu i pyłu zapadają się w „nasiona”, które następnie stopniowo wciągają coraz więcej materiału, aż urosną w gwiazdy. Jednak po szczegółowym zbadaniu tego procesu za pomocą komputera wiele symulacji nie pozwala uzyskać brązowych karłów. Zamiast tego wszystkie nasiona wyrastają w pełnoprawne gwiazdy. Ten wynik doprowadził niektórych astronomów do zastanowienia się, czy brązowe karły i gwiazdy są tworzone na różne sposoby.
„W jednej z alternatyw, która została niedawno zaproponowana”, wyjaśnia Luhman, „nasiona w chmurze międzygwiezdnej przyciągają się do siebie poprzez swoją grawitację, powodując efekt procy i wyrzucając niektóre nasiona z chmury, zanim będą mogły wyrosnąć gwiazdy. Zgodnie z tą hipotezą te małe ciała są czymś, co postrzegamy jako brązowe karły ”.
Testowanie tych pomysłów na narodziny brązowych karłów jest utrudnione przez fakt, że brązowe karły są zwykle bardzo słabe i trudne do wykrycia na niebie. Przez większość swojego życia nie są wystarczająco gorące, aby spowodować syntezę wodoru, więc nie świecą jasno jak gwiazdy, a zamiast tego są stosunkowo słabe jak planety. Jednak przez krótki czas bezpośrednio po urodzeniu brązowe karły są stosunkowo jasne ze względu na resztkowe ciepło z ich powstawania. W rezultacie brązowe karły są najłatwiejsze do znalezienia i zbadania w wieku około 1 miliona lat, co jest noworodkiem w porównaniu z 4,5 miliardami lat naszego Słońca.
Korzystając z tego faktu, Luhman szukał nowonarodzonych brązowych karłów w gromadzie młodych gwiazd oddalonych o 540 lat świetlnych w południowej konstelacji Chamaeleon. Luhman przeprowadził swoje poszukiwania za pomocą jednego z dwóch teleskopów Magellana o średnicy 6,5 metra w Obserwatorium Las Campanas w Chile, które są jednymi z największych teleskopów na świecie.
Z dwudziestu znalezionych nowych brązowych karłów większość była izolowana i unosiła się w kosmosie. Jednak Luhman odkrył jedną parę brązowych karłów krążących wokół siebie w niezwykle szerokim odstępie. Wszystkie wcześniej znane pary brązowych karłów są stosunkowo blisko siebie, mniej niż połowa odległości Plutona od Słońca. Ale brązowe karły w tej nowej parze są znacznie dalej od siebie, około sześć razy dalej niż Pluton od Słońca.
Ponieważ te brązowe karły są tak daleko od siebie, są bardzo słabo związane ze sobą przez grawitację, a nawet najdelikatniejsze przeciągnięcie ich na stałe ich rozdzieli. Dlatego Luhman konkluduje: „Samo istnienie tej wyjątkowo delikatnej pary wskazuje, że te brązowe karły nigdy nie były poddawane tak gwałtownym siłom grawitacyjnym, jakie byłyby poddane, gdyby powstały jako wyrzucone nasiona. Zamiast tego jest prawdopodobne, że te brązowe karły uformowały się w taki sam sposób jak gwiazdy, w stosunkowo łagodny i niezakłócony sposób. ”
Dr Alan P. Boss (Carnegie Institution) zgadza się, stwierdzając: „Odkrycie Luhmana potwierdza argument za mechanizmem powstawania brązowych karłów podobnym do mechanizmu gwiazd takich jak Słońce, a zatem brązowe karły zasługują na miano„ gwiazd ”, „nawet jeśli mają zbyt niską masę, aby mogły podlegać trwałej syntezie jądrowej”.
Odkrycie tego podwójnego brązowego karła zostanie opublikowane w nadchodzącym numerze The Astrophysical Journal. Artykuł dotyczący odkrycia jest obecnie dostępny online w formacie PDF pod adresem http://cfa-www.harvard.edu/~kluhman/paper.pdf
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), z siedzibą w Cambridge, Massachusetts, jest wspólną współpracą Smithsonian Astrophysical Observatory i Harvard College Observatory. Naukowcy CfA, zorganizowani w sześć dywizji badawczych, badają pochodzenie, ewolucję i ostateczny los wszechświata.
Teleskopy Magellan są obsługiwane przez Carnegie Institution of Washington, University of Arizona, Harvard University, University of Michigan i Massachusetts Institute of Technology.
Obserwatorium Las Campanas jest prowadzone przez Carnegie Observatories, które zostało założone w 1904 roku przez George Ellery Hale. Jest to jeden z sześciu działów prywatnej, non-profit Carnegie Institution of Washington, pionierskiej siły w podstawowych badaniach naukowych od 1902 roku.
Oryginalne źródło: Harvard CfA News Release
