Wielka planeta czy towarzyszący brązowy karzeł? Za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a i Obserwatorium Gemini astronomowie odkryli niezwykły obiekt krążący wokół brązowego karła, a jego odkrycie może podsycić dodatkową debatę na temat tego, co dokładnie stanowi planetę. Obiekt okrąża pobliskiego brązowego karła w rejonie gwiazdotwórczym Byka z orbitą około 3,6 miliarda kilometrów (2,25 miliarda mil) na zewnątrz, mniej więcej tak samo jak Saturn od naszego Słońca. Astronomowie twierdzą, że ma on odpowiedni rozmiar dla planety, ale wierzą, że obiekt uformował się w czasie krótszym niż 1 milion lat - przybliżony wiek brązowego karła - i znacznie szybciej niż przewidywany czas budowy planet zgodnie z konwencjonalnymi teoriami.
Kamen Todorov z Penn State University i jego zespół przeprowadzili badanie 32 młodych brązowych karłów w regionie Taurus.
Obiekt krąży wokół brązowego karła 2M J044144 i ma masę około 5-10 razy większą niż Jowisz. Brązowe karły są obiektami, które zwykle są dziesięciokrotnie masą Jowisza i są zbyt małe, aby wytrzymać syntezę jądrową, by świecić jak gwiazdy.
Chociaż w kontekście debaty Plutona odbyło się wiele dyskusji na temat tego, jak mały obiekt może być i nadal może być nazywany planetą, ta nowa obserwacja dotyczy pytania na drugim końcu spektrum wielkości: jak mały może być obiekt i nadal być brązowym karłem, a nie planetą? Ten nowy towarzysz znajduje się w zakresie mas obserwowanych dla planet wokół gwiazd, ale znowu astronomowie nie są pewni, czy jest to planeta, czy towarzysząca mu gwiazda brązowego karła.
Odpowiedź jest silnie związana z mechanizmem, za pomocą którego najprawdopodobniej powstał towarzysz.
Nowa wersja Hubble'a oferuje trzy możliwe scenariusze powstawania obiektu:
Pył w dysku okołogwiazdowym powoli aglomeruje, tworząc skalistą planetę 10 razy większą niż Ziemia, która następnie gromadzi dużą gazową otoczkę; bryła gazu na dysku szybko zapada się, tworząc obiekt wielkości gazowej gigantycznej planety; lub zamiast formować się w dysku, towarzysz tworzy się bezpośrednio po zapadnięciu się ogromnej chmury gazu i pyłu w taki sam sposób, jak gwiazda (lub brązowy karzeł).
Jeśli ostatni scenariusz jest poprawny, to odkrycie to pokazuje, że ciała o masie planetarnej można wytwarzać za pomocą tego samego mechanizmu, który buduje gwiazdy. Jest to prawdopodobne rozwiązanie, ponieważ towarzysz jest zbyt młody, aby uformować się w pierwszym scenariuszu, który jest bardzo powolny. Drugi mechanizm występuje szybko, ale dysk wokół centralnego brązowego karła prawdopodobnie nie zawierał wystarczającej ilości materiału, aby stworzyć obiekt o masie 5-10 mas Jowisza.
„Najbardziej interesującą implikacją tego wyniku jest to, że pokazuje on, że proces, w którym gwiazdy binarne rozciągają się aż do mas planetarnych. Wygląda więc na to, że natura jest w stanie tworzyć towarzyszy masy planetarnej za pomocą dwóch bardzo różnych mechanizmów ”- powiedział członek zespołu Kevin Luhman z Center for Exoplanets and Habitable Worlds na Penn State University.
Jeśli tajemniczy towarzysz powstały w wyniku zawalenia i fragmentacji chmur, podobnie jak układy binarne gwiazd, to z definicji nie jest to planeta, ponieważ planety gromadzą się wewnątrz dysków.
Masę towarzysza szacuje się poprzez porównanie jego jasności z jasnościami przewidywanymi przez teoretyczne modele ewolucyjne dla obiektów o różnych masach w wieku 1 miliona lat.
Dalsze dowody potwierdzają obecność bardzo pobliskiego układu podwójnego, który zawiera małą czerwoną gwiazdę i brązowego karła. Luhman uważa, że wszystkie cztery obiekty mogły powstać w tym samym zawaleniu chmury, co w rzeczywistości czyni to systemem poczwórnym.
„Konfiguracja bardzo przypomina poczwórne układy gwiezdne, co sugeruje, że wszystkie jej komponenty uformowane są jak gwiazdy” - powiedział.
Badania zespołu zostaną opublikowane w nadchodzącym numerze The Astrophysical Journal.
Artykuł zespołu: Odkrycie towarzysza masy planetarnej brązowego karła w byku
Źródło: HubbleSite
