Tänään 13. Cambridgen työpajassa ”Viileät tähdet, tähtien järjestelmät ja aurinko”, tohtori Kevin L. Luhman (Harvard-Smithsonian astrofysiikan keskus) kertoi löytävänsä ainutlaatuisen vastasyntyneiden ruskeiden kääpiöiden parin kiertoradalla toistensa ympärille. Ruskeat kääpiöt ovat suhteellisen uusi luokka esineitä, jotka löydettiin 1990-luvun puolivälissä ja jotka ovat liian pieniä sytyttämään vetyfuusion ja loistamaan tähtiin, mutta liian suuria, jotta niitä voidaan pitää planeetoina. "Ovatko ruskeat kääpiöt pienimuotoiset epäonnistuneet tähdet vai superkokoiset planeetat vai eroavatko ne kokonaan toisistaan joko tähtiä tai planeettoja?" kysyy Luhman. Tämän uuden ruskean kääpiöparin ainutlaatuisuus on tuonut tähtitieteilijät askeleen lähemmäksi vastausta.
Yksi mahdollinen selitys ruskeiden kääpiöiden alkuperälle on, että ne syntyvät samalla tavalla kuin tähdet. Tähdet muodostuvat suurissa tähtienvälisissä pilvissä, joissa painovoima aiheuttaa kaasun ja pölyn kohoumien romahtamisen "siemeniksi", jotka sitten vetävät tasaisesti enemmän ja enemmän materiaalia, kunnes ne kasvavat tähdiksi. Kuitenkin kun tätä prosessia tutkitaan yksityiskohtaisesti tietokoneella, monet simulaatiot eivät tuota ruskeita kääpiöitä. Sen sijaan kaikista siemenistä kasvaa täysivaltaisia tähtiä. Tämä tulos sai jotkut tähtitieteilijät ihmettelemään, luodaanko ruskeita kääpiöitä ja tähtiä eri tavoin.
"Yhdessä äskettäin ehdotetussa vaihtoehdossa", selittää Luhman, "tähtienvälisessä pilvessä olevat siemenet vetävät toisiaan painovoimansa kautta, aiheuttaen slingshot-vaikutuksen ja poistamalla osan siemenistä pilvestä, ennen kuin heillä on mahdollisuus kasvaa tähteä. Nämä pienet vartaloet ovat sitä, mitä näemme ruskeina kääpiöinä, kyseisen hypoteesin mukaan. "
Näiden ideoiden testaamista ruskeiden kääpiöiden syntymän suhteen haittaa se, että ruskeat kääpiöt ovat yleensä erittäin heikkoja ja vaikeasti havaittavissa taivaalla. Suurimman osan elämästään ne eivät ole tarpeeksi kuumia sytyttämään vetyfuusioita, joten ne eivät loista kirkkaasti kuin tähdet, vaan ovat suhteellisen himmeitä kuin planeetat. Kuitenkin lyhyen aikaa heti syntymänsä jälkeen ruskeat kääpiöt ovat suhteellisen kirkkaita muodostumisestaan jääneen lämmön vuoksi. Tämän seurauksena ruskeita kääpiöitä on helpointa löytää ja tutkia noin miljoonan vuoden ikäisenä, mikä on vastasyntynyt verrattuna aurinkoomme 4,5 miljardin vuoden ikään.
Hyödyntäen tätä tosiasiaa, Luhman haki vastasyntyneitä ruskeita kääpiöitä nuorten tähtien ryhmästä, joka sijaitsi 540 valovuoden päässä Chamaeleonin eteläisessä tähdistössä. Luhman suoritti etsintänsä yhdellä kahdesta 6,5 metrin halkaisijan omaavasta Magellan-kaukoputkesta Chilen Las Campanasin observatoriossa, jotka kuuluvat maailman suurimpiin kaukoputkiin.
Kahdesta kymmenestä löydetystä uudesta ruskeasta kääpiöstä suurin osa oli eristetty ja kelluvat avaruudessa yksinään. Luhman löysi kuitenkin yhden parin ruskeita kääpiöitä, jotka kiertävät toisiaan huomattavan leveällä etäisyydellä. Kaikki aikaisemmin tunnetut ruskeiden kääpiöparien parit ovat suhteellisen lähellä toisiaan, alle puolet Pluton etäisyydestä auringosta. Mutta tämän uuden parin ruskeat kääpiöt ovat paljon kauempana toisistaan, noin kuusi kertaa Pluton etäisyys auringosta.
Koska nämä ruskeat kääpiöt ovat niin kaukana toisistaan, ne ovat hyvin heikosti sitoutuneet toisiinsa painovoiman avulla, ja pienin hinaaja erottaa ne pysyvästi. Siksi Luhman päättelee: ”Pelkästään tämän erittäin hauraan parin olemassaolo osoittaa, että näille ruskeille kääpiöille ei koskaan tehty sellaisia väkivaltaisia painovoimavetoja, jotka he joutuvat läpi, jos ne olisivat muodostuneet poistettuina siemeninä. Sen sijaan on todennäköistä, että nämä vaaleat ruskeat kääpiöt muodostuivat samalla tavalla kuin tähdet, suhteellisen lempeällä ja häiriöttömällä tavalla. "
Tohtori Alan P. Boss (Carnegie-instituutio) on samaa mieltä ja toteaa, että ”Luhmanin löytö vahvistaa pruunien kääpiöiden muodostumismekanismin, joka on samanlainen kuin Auringon kaltaisten tähtien, ja siten, että ruskeat kääpiöt ovat kelvollisia nimittämään tähtiin, "vaikka niiden massa olisi liian pieni, jotta ne voisivat kestää jatkuvan ydinfuusion."
Tämän binaarisen ruskean kääpiön löytö julkaistaan tulevassa The Astrophysical Journal -lehdessä. Löytöpaperi on tällä hetkellä online-muodossa PDF-muodossa osoitteessa http://cfa-www.harvard.edu/~kluhman/paper.pdf
Harvard-Smithsonian Astrophysics Center (CfA), jonka pääkonttori sijaitsee Cambridgessä, Massachusettsissa, on Smithsonian Astrophysical Observatoryn ja Harvard College Observatoryn yhteistyö. CfA: n tutkijat, jotka on jaettu kuuteen tutkimusosastoon, tutkivat maailmankaikkeuden alkuperää, evoluutiota ja lopullista kohtaloa.
Magellan-kaukoputkia käyttävät Washingtonin Carnegie Institution, Arizonan yliopisto, Harvardin yliopisto, Michiganin yliopisto ja Massachusetts Institute of Technology.
Las Campanasin observatorioa ylläpitää Carnegie Observatories, jonka perusti vuonna 1904 George Ellery Hale. Se on yksi Washingtonin yksityisen voittoa tavoittelemattoman voittoa tavoittelemattoman Carnegie-instituutin kuudesta laitoksesta, joka on ollut tieteellisen perustutkimuksen edelläkävijä jo vuodesta 1902.
Alkuperäinen lähde: Harvard CfA: n lehdistötiedote
