Als het een bruine dwerg is - maar waar trekken we de grens?
Bruine dwergen worden vaak 'mislukte sterren' genoemd en zijn nieuwsgierige kosmische wezens. Toch moet er een specifiek kantelpunt zijn, en astronomen (zijnde de wetenschappers die ze zijn) zouden graag willen weten: wanneer stopt een bruine dwerg en begint een ster?
Onderzoekers van de Georgia State University hebben nu het antwoord.
Uit een persbericht uitgegeven op 9 december van de National Optical Astronomy Observatory (NOAO):
Het grootste deel van hun leven volgen sterren een relatie die de hoofdreeks wordt genoemd, een relatie tussen helderheid en temperatuur - wat ook een relatie is tussen helderheid en straal. Sterren gedragen zich als ballonnen, in die zin dat het toevoegen van materiaal aan de ster de straal vergroot: in een ster is het materiaal het element waterstof, in plaats van lucht die aan een ballon wordt toegevoegd. Bruine dwergen daarentegen worden beschreven door andere natuurkundige wetten (ook wel elektronendegeneratiedruk genoemd) dan sterren en vertonen het tegenovergestelde gedrag. De binnenste lagen van een bruine dwerg werken net als een springmatras: door er extra gewicht aan toe te voegen, krimpen ze. Daarom nemen bruine dwergen in omvang af met toenemende massa.
Lees meer: The Secret Origin Story of Brown Dwarfs
De hoofdauteur, Dr. Sergio Dieterich, legde uit: “Om sterren te onderscheiden van bruine dwergen, hebben we het licht gemeten van elk object waarvan werd gedacht dat het dicht bij de stellaire / bruine dwergrens lag. We hebben ook zorgvuldig de afstanden tot elk object gemeten. Vervolgens konden we hun temperaturen en radii berekenen met behulp van fysische basiswetten en vonden we de locatie van de kleinste objecten die we waarnamen (zie de bijgevoegde illustratie, gebaseerd op een figuur in de publicatie). We zien dat de straal afneemt met afnemende temperatuur, zoals verwacht voor sterren, totdat we een temperatuur van ongeveer 2100K bereiken. Daar zien we een opening zonder objecten, en dan begint de straal toe te nemen met afnemende temperatuur, zoals we verwachten voor bruine dwergen. '
Dr. Todd Henry, een andere auteur, zei: "We kunnen nu wijzen op een temperatuur (2100 K), straal (8,7% van die van onze zon) en helderheid (1/8000 van de zon) en zeggen 'de hoofdreeks eindigt daar 'en we kunnen een bepaalde ster (met de aanduiding 2MASS J0513-1403) identificeren als een vertegenwoordiger van de kleinste sterren.'
"We kunnen nu wijzen op een temperatuur (2100 K), straal (8,7% van die van onze zon) en helderheid (1/8000 van de zon) en zeggen 'de hoofdreeks eindigt daar'."
Dr. Todd Henry, RECONS-directeur
Afgezien van het beantwoorden van een fundamentele vraag in stellaire astrofysica over het coole einde van de hoofdreeks, heeft de ontdekking belangrijke implicaties in de zoektocht naar leven in het universum. Omdat bruine dwergen op een tijdschaal van slechts miljoenen jaren afkoelen, zijn planeten rond bruine dwergen slechte kandidaten voor bewoonbaarheid, terwijl sterren met een zeer lage massa gedurende miljarden jaren constante warmte en een lage ultraviolette straling bieden. Het kennen van de temperatuur waar de sterren eindigen en de bruine dwergen beginnen, zou astronomen moeten helpen beslissen welke objecten geschikt zijn voor het hosten van bewoonbare planeten.
De gegevens waren afkomstig van de SOAR (SOuthern Astrophysical Research) 4,1 m telescoop en de SMARTS (Small and Moderate Aperture Research Telescope System) 0,9 m telescoop van de Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO) in Chili.
Lees hier meer.
