Kuvaluotto: UofM
Michiganin yliopiston tutkijat ovat keränneet todisteita siitä, että ruskeilla kääpiötähteillä on hyvin samanlainen elämä kuin varhaisvaiheissa, jolloin oma aurinko kävi läpi, kun se ensin muodostui. He havaitsivat, että useimmilla ruskeilla kääpiöillä oli levyjä miljoonan vuoden ikäisinä, mikä on hyvin samanlainen kuin saman ikäiset nuoret tähdet. Muut havainnot osoittivat, että ne vievät materiaalia levyltä samalla tavalla kuin tähdetkin.
Kosmisissa piireissä ruskeat kääpiöt ovat jotain floppia. Liian suuria, jotta niitä voidaan pitää totta planeetoina, mutta jotka eivät ole tarpeeksi massiivisia ollakseen tähtiä, näitä vapaasti kelluvia taivaankappaleita nimitetään tosissaan joskus epäonnistuneiksi tähtiin. Mutta muodostuvatko ne todella kuten tähdet? Romahtavista kaasupilvistä? Vai ovatko niiden alkuperät täysin erilaisia? Michiganin yliopiston tähtitieteilijä Ray Jayawardhanan ja yhteistyökumppaneiden julkaisusarja, mukaan lukien paperi Science-lehden tammikuun 16. numerossa, tarjoaa todisteita siitä, että ruskeat kääpiöt ja auringon kaltaiset tähdet syntyvät samalla tavalla. "Heillä on ainakin hyvin samanlaisia vastasyntyneitä, mikä voi tarkoittaa, että heillä on myös hyvin samanlainen alkuperä", sanoi tähtitieteen apulaisprofessori Jayawardhana.
Tähdet muodostuvat kylmissä kaasu- ja pölypilvissä tähtienvälisessä tilassa. Näiden pilvien tiheät rypyt kutistuvat oman painovoimansa alla, pyörivät prosessissa ja keräävät materiaalia ympäristöstä levylle. Loppujen lopuksi, jos kasvava protostari kertyy tarpeeksi massaa, sen ydin kuumenee ja on riittävän tiheä ydinfuusion tapahtumiseksi ja uusi tähti alkaa paistaa. Jotkut tutkijat ovat ehdottaneet, että ruskeat kääpiöt muodostuvat samalla tavalla, mutta eivät vain kerää tarpeeksi massaa vedyn fuusion sytyttämiseksi, ja laskelmat osoittavat, että ainakin teoreettisesti on mahdollista, että esineet, joiden massa on niin pieni kuin ruskeiden kääpiöiden, syntyvät tällä tavalla.
Mutta muut tutkijat ovat ehdottaneet, että ruskeat kääpiöt ovat rynnäkköjä, jotka potkaistaan pois tähtikirkasista. Tässä skenaariossa ruskeat kääpiöt syntyvät useissa tähtijärjestelmissä ja kilpailevat siskonsa kanssa syntymäpilvestä peräisin olevasta aineesta. Tällaisissa järjestelmissä hitaimmin kasvava esine voidaan poistaa ennen kuin se kerää tarpeeksi materiaalia tähtiä varten, tietokonesimulaatiot viittaavat.
Yksi tapa erottaa nämä kaksi mahdollisuutta on tutkimalla pöly- ja kaasulevyjä nuorten ruskeiden kääpiöiden ympärillä. Jos ruskeat kääpiöt muodostuvat kuten tähdet, niillä tulisi olla suuret, pitkäikäiset lisääntymislevyt, kuten ne, joita löytyy nuorten tähtijen ympäriltä. Mutta jos ne on irrotettu useasta tähtijärjestelmästä, niiden levyjen tulee olla ajeltu niiden ulosvetämiseen johtavien gravitaatiovuorovaikutusten avulla.
Jayawardhana ja hänen kollegansa etsivät pölyisiä levyjä nuorten ruskeiden kääpiöiden ympäriltä tarkkailemalla infrapunasäteilyään Chilen Euroopan eteläisen observatorion 8-metrisellä erittäin suurella teleskoopilla (VLT) ja Havaijilla sijaitsevalla 10-metrisellä Keck I-kaukoputkella. Koska levyn pölyhiukkaset absorboivat valoa ja säteilevät energiaa uudelleen infrapuna-aallonpituuksilla, ruskea kääpiö, jolla on levy, säteilee enemmän infrapunavaloa kuin yksi ilman levyä.
"Huomasimme, että suurin osa ruskeista kääpiöistä on pölylevyjen ympäröimä noin miljoonan vuoden iässä", sanoi Jayawardhana. "Se on samanlainen kuin saman ikäiset nuoret tähdet." Vaikka levyjen kokoa ei ole mahdollista suoraan määrittää, niiden esiintyminen joidenkin 10 miljoonan vuoden vanhojen ruskeiden kääpiöiden ympäristössä viittaa siihen, että ne eivät ole turvassa varhaisessa iässä.
Muut spektroskooppiset havainnot, joissa käytettiin kaksi 6,5 metrin Magellan-kaukoputkea Chilessä (jossa Michiganin yliopisto on kumppanilaitos) ja Keck I-teleskooppi, osoittivat, että ruskeat kääpiöt myös kerrättävät materiaalia ympäröivistä levyistä samalla tavalla kuin tähdet? hitaammassa tahdissa. "Havaitsemme ilmaisimien merkinnät kaasusta, joka virtaa levyn sisäreunasta ruskealle kääpiölle nopeudella yli sata kilometriä sekunnissa", sanoi Jayawardhana. Yhdessä kiehtovassa tapauksessa tähtitieteilijöillä on monenlaisia todisteita materiaalista, joka erottuu ruskean kääpiön navoista. Tällaisia suihkukoneita on nähty samanikäisissä nuorissa tähdissä, mutta vasta toistaiseksi ruskeissa kääpiöissä. "Jos vahvistetaan, suihkukoneiden läsnäolo vahvistaa entisestään huomattavasti samankaltaisten pikkulasten tapausta ruskeissa kääpiöissä ja auringon kaltaisissa tähdissä", sanoi Jayawardhana, jonka yhteistyökumppaneiden joukossa on Subhanjoy Mohanty (Harvard-Smithsonian astrofysiikan keskus), Gibor Basri (Kalifornian yliopisto). , Berkeley), David Barrado y Navascues (avaruusastrofysiikan ja perustafysiikan laboratorio Madridissa, Espanja), David Ardila (Johns Hopkinkin yliopisto), Beate Stelzer (Palermon tähtitieteellinen observatorio Italiassa) ja Karl Haisch, Jr ja Diane Paulson (molemmat Michiganin yliopistossa).
"En sanoisi, että tarina allekirjoitetaan, sinetöidään ja toimitetaan", Jayawardhana sanoi, "mutta todisteiden hallitsevuus on suurelta osin suuntaa näiden asioiden muodostamiseksi samalla tavalla kuin tähdet." Ja tähän mennessä paljastettu näyttö johtaa entistä houkuttelevampaan tulevaisuudennäkymiin. "Nyt kun tiedämme, että monia nuoria ruskeita kääpiöitä ympäröivät levyt", hän sanoi. "En voi ihmetellä, voisiko komeeteita ja asteroideja? Jos ei pieniä planeettoja? Näihin levyihin voisi muodostua."
Tätä tutkimusta tuki pääasiassa National Science Foundation -apuraha.
Alkuperäinen lähde: Michiganin yliopiston lehdistötiedote
