Miksi - ja miten - ruskeat kääpiöt muodostuvat? Koska nämä kosmiset väärät askeleet ovat lämpötilan ja massan suhteen jossain planeettojen ja tähtien välissä, tähtitieteilijät eivät ole vielä kyenneet selvittämään, kuinka ne muodostuvat: ovatko heidän alunsa planeettojen tai tähtijen kaltaiset? Nyt Spitzerin avaruusteleskooppi on löytänyt mitä voisi olla kaksi nuorimmasta ruskeasta kääpiöstä. Vaikka tähtitieteilijät etsivät edelleen vahvistaa näiden ns. "Proto-ruskeiden kääpiöiden" löytö, se on antanut alustavan vastauksen näiden epätavallisten tähtien muodostumisesta.
Vauvojen ruskeita kääpiöitä löytyi vuonna 2005 kerätystä Spitzer-tiedosta. Tähtitieteilijät olivat keskittyneet hakuunsa pimeässä pilvessä Barnard 213, joka on tähtitieteilijöiden hyvin tuntema Taurus-Auriga-kompleksin alue nuorten esineiden metsästyspaikkana.
"Päätimme mennä useita askelia taaksepäin prosessissa, kun (ruskeat kääpiöt) ovat todella piilossa", sanoi David Barrado Madridin Centro de Astrobiologíasta, Espanja, johtava kirjailija, joka julkaistiin Astronomy & Astrophysics -lehdessä. ”Tämän vaiheen aikana heillä olisi (läpinäkymätön) kirjekuori, kookoni, ja heitä olisi helpompi tunnistaa voimakkaiden infrapunaylijäämiensä takia. Olemme käyttäneet tätä ominaisuutta tunnistaakseen ne. Tässä Spitzerillä on tärkeä rooli, koska Spitzer voi katsoa näihin pilviin. Ilman sitä se ei olisi ollut mahdollista. "
Barrado sanoi, että havainnot ratkaisevat mahdollisesti mysteerin siitä, muodostavatko ruskeat kääpiöt enemmän tähtiä tai planeettoja. Ryhmän havainnot? Ruskeat kääpiöt muodostavat kuin pienimassatähdet.
Ruskeat kääpiöt ovat viileämpiä ja kevyempiä kuin tähdet ja massiivisempia (ja yleensä lämpimämpiä) kuin planeetat. He ovat syntyneet samoista tiheistä, pölyisistä pilvistä, jotka kutevat tähtiä ja planeettoja. Mutta vaikka heillä voi olla sama galaktinen lastentarha, ruskeita kääpiöitä kutsutaan usein ”epäonnistuneiksi” tähteiksi, koska heiltä puuttuu kuumimpien, kirkkaampien tähtien siskojensa massa. Ilman tätä massaa ytimessä oleva kaasu ei kuumene tarpeeksi käynnistääkseen ydinfuusion, joka polttaa vetyä - näiden molekyylipilvien pääkomponenttia - heliumiin. Koska ruskeat kääpiöt eivät voi syttyä tähtiä, ne ovat viileämpiä, vähemmän valaistavia kohteita, joita on vaikeampi havaita - haaste, jonka tässä tapauksessa pystyi ylläpitämään Spitzerin lämpöherkkä infrapunakuva.
Myös nuoret ruskeat kääpiöt kehittyvät nopeasti, joten niiden hankkiminen on vaikeaa heti syntyessään. Ensimmäinen ruskea kääpiö löydettiin vuonna 1995, ja vaikka siitä lähtien on löydetty satoja, tähtitieteilijät eivät ole toistaiseksi pystyneet löytämään yksiselitteisesti niitä varhaisimmassa muodostumisvaiheessa.
Spitzerin pidemmän aallonpituuden infrapunakamera tunkeutui pölyiseen synnytyspilveen tarkkailla STB213 J041757. Tiedot, jotka vahvistettiin läheisellä infrapunakuvalla Calar Alton observatoriosta Espanjassa, paljasti vain yhden niistä, joista kaksi voisi mahdollisesti osoittautua kaikkien aikojen havimpiin ja viileimpiin ruskeisiin kääpiöihin.
Kaksosia tarkkailtiin ympäri maailmaa, ja niiden ominaisuudet mitattiin ja analysoitiin käyttämällä joukko tehokkaita tähtitieteellisiä työkaluja. Yksi tähtitieteilijöiden pysähdyksistä oli Caltech Submillimeter Observatory Havaijilla, joka havaitsi kirjekuoren läsnäolon nuorten esineiden ympärillä. Nämä tiedot yhdessä niiden kanssa, jotka heillä oli Spitzeristä, antoivat tähtitieteilijöille mahdollisuuden rakentaa spektrienergian jakauma - kaavio, joka näyttää objektien lähettämän energian määrän jokaisella aallonpituudella.
Havaijilta tähtitieteilijät tekivät lisäpysähdyksiä observatorioissa Espanjassa (Calar Alton observatorio), Chilessä (erittäin suuret kaukoputket) ja New Mexicossa (erittäin suuri ryhmä). He veivät myös vuosikymmenen vanhoja tietoja Kanadan tähtitieteen tietokeskuksen arkistoista, jotka antoivat heille mahdollisuuden mitata suhteellisen kuinka kaksi esinettä liikkuivat taivaalla. Yli vuoden havaintojen jälkeen he tekivät johtopäätöksensä.
"Pystyimme arvioimaan, että nämä kaksi esinettä ovat toistaiseksi pisimmät ja hienoimmin löydetyt", Barrado sanoi. Tätä teoriaa vahvistetaan, koska esineiden kirkkauden muutos eri aallonpituuksilla vastaa muiden hyvin nuorten, pienimassoisten tähtiä.
Jatkotutkimus vahvistaa, ovatko nämä kaksi taivaankappaletta todella proto-kääpiöitä, mutta ne ovat toistaiseksi parhaat ehdokkaat, Barrado sanoi. Hän sanoi, että matka heidän löytöinsä oli vaikeaa, mutta hauskaa. ”Se on tarina, joka on avannut paloittain. Joskus luonto vie aikaa luovuttaakseen salaisuutensa. ”
Lyijykuvan kuvateksti: Tämä kuva näyttää kaksi nuorta ruskeaa kääpiötä, esineitä, jotka lämpötilansa ja massansa suhteen kuuluvat planeettojen ja tähtien väliin. Kuvahyvitys: NASA / JPL-Caltech / Calar Alto Obsv./Caltech Sub. Obsv.
Lähde: JPL
